Immunity：浙江大学方向明等确定了一种控制巨噬细胞介导的肺部炎症反应的关键脑-肺交感神经信号，用作严重肺炎的治疗策略
来源：iNature 2025-06-08 11:18
该研究发现中央杏仁核（CeA）中的GABA能神经元在严重肺炎期间高度激活，这在很大程度上导致了炎症和肺损伤。
重症肺炎主要是由肺部的细胞因子风暴引起的，但这一过程是否受脑肺轴控制尚不清楚。
2025年6月3日，浙江大学方向明、Zhang Kai、美国圣路易斯华盛顿大学Marco Colonna共同通讯在Immunity在线发表题为“A brain-to-lung signal from GABAergic neurons to ADRB2+ interstitial macrophages promotes pulmonary inflammatory responses”的研究论文，该研究发现中央杏仁核（CeA）中的GABA能神经元在严重肺炎期间高度激活，这在很大程度上导致了炎症和肺损伤。
抑制CeA-GABA能神经元减轻了细胞因子风暴，提高了小鼠致命性肺炎的存活率。研究人员发现了连接大脑和肺的CeA头端延髓腹外侧交感神经通路，该通路增强了去甲肾上腺素（NE）的释放并放大了炎症信号。β2肾上腺素能受体（ADRB2）+肺交感神经（PSNs）周围的间质巨噬细胞亚群对NE升高有反应，这加剧了重症肺炎期间的炎症和肺损伤。特异性抑制PSNs和ADRB2信号可改善重症肺炎的预后。该研究确定了一种控制巨噬细胞介导的肺部炎症反应的关键脑-肺交感神经信号，这可以作为严重肺炎的治疗策略。
呼吸道感染对所有物种都构成了持续的威胁。如新冠肺炎大流行、病原体入侵和随之而来的细胞因子风暴等情况所示，可能会导致严重疾病，甚至死亡。除了病原体直接激活肺免疫细胞外，越来越多的证据表明，在肺炎期间，感染和炎症信号通过上行感觉神经通路从肺部传递到包括下丘脑在内的特定大脑区域，并引发一系列疾病症状。其中一些疾病反应，如咳嗽和支气管收缩，是针对感染部位定制的，这表明通过专门的脑-体通信途径对周围器官进行了中央调节。
值得注意的是，在病理条件下，特定脑区的激活可以通过下行自主神经通路调节外周器官的免疫反应，从而影响疾病进展和结果。例如，岛叶皮层神经元通过自主神经回路协调结肠免疫反应，这是驱动结肠炎发展的关键机制。此外，杏仁核中央核（CeA）和室旁下丘脑（PVH）中表达促肾上腺皮质激素释放激素（CRH）的神经元投射到脾神经，调节B细胞介导的体液免疫反应。然而，尚不清楚在细菌性肺炎期间是否有特定的脑甲苯通路参与调节肺免疫。
机理模式图（图源自Immunity）
使用肺炎小鼠模型，研究人员观察到CeA中的 γ-氨基丁酸（GABA）能神经元在严重肺炎期间被激活，加剧炎症和肺损伤。抑制CeA-GABA能神经元减轻了肺部炎症。进一步发现了CeA-延髓头端腹外侧（RVLM）-肺通路，该通路在肺炎期间驱动去甲肾上腺素（NE）的释放。肺交感神经（PSNs）周围的特殊β2肾上腺素能受体（ADRB2）+巨噬细胞亚群对升高的NE浓度有反应，放大炎症信号。重要的是，靶向阻断肺部ADRB2信号显著改善了重症肺炎的预后。该研究揭示了一种致病性脑肺轴，其中神经源性NE与ADRB2+巨噬细胞协同作用，加剧肺炎进展，突显了调节该轴对重症肺炎的治疗潜力。
参考信息：
https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(25)00226-2
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