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大家好,奇点糕的「生命真奇妙」系列小讲堂又开讲了,今天要介绍的内容和肠道有关~不过这次不是肠道微生物,而是我们之前很少提及的肠道神经元!
从某种意义上来说,肠是个非常厉害的器官。你想啊,深埋体内的肠道,每天接触的多种多样的食物,本质上却是「外面的世界」。那么多复杂的成分,哪个有益可以利用、哪个有害要清除,如果不好好搞搞清楚,我们的身体可就危险啦。
这项工作呢,一般是上皮细胞和免疫细胞通过精彩配合来完成的。不过意想不到的是,肠道神经元竟然也在其中有十分关键的作用,对付的还是尤其危险的鼠伤寒沙门氏菌(STm)。
图源
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平板上生长的鼠伤寒沙门氏菌菌落
相信大家都或多或少听说过沙门氏菌的大名(尤其是看到寿喜锅里的生鸡蛋的时候)。倒也不怪人们神经紧张,全世界范围内沙门氏菌每年大约要造成万人肠胃炎、万人伤寒以及大量的死亡,谁能不怕呢。
那么沙门氏菌是如何入侵我们的身体的呢?先来认识一下肠道中一个特殊的结构吧。
在肠道中,存在着一些呈圆形或椭圆形的淋巴滤泡,称为Peyer氏斑(Peyer‘spatch)。Peyer氏斑是肠道免疫的关键传感器,识别病原体啦、促进免疫啦,就都是它的工作了。
图源
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组织切片中的Peyer氏斑
Peyer氏斑能做到这些免疫工作,主要还是因为它有一种特别的细胞,M细胞(microfoldcell)。M细胞可以通过检测病菌的表面受体来识别抗原。一旦发现抗原,M细胞就把它一口吞掉,送到更深层的免疫细胞那里去,让免疫细胞来把坏蛋干掉。
一般的情况下呢,M细胞和上皮细胞们一起组成铜墙铁壁,普通的病菌是很难轻易穿过的了。但是沙门氏菌就非常的狡猾,它反倒会利用M细胞的内吞,把M细胞当作来往通道入侵肠道,进而侵略到肝脏、胰脏等其他组织。
不过M细胞倒也不是孤立无援,还有一种名叫分节丝状菌(SFB)的细菌能够帮上忙。
分节丝状菌和它的名字一样,长得细细长长,是附着在肠道细胞上的共生菌,它能够一定程度上阻止沙门氏菌的定植。
不过呢,分节丝状菌到底是怎么破坏沙门氏菌的阴谋的,我们目前还不太清楚。有些理论比较容易想到,比如分节丝状菌会和沙门氏菌竞争啦,会分泌一些沙门氏菌不喜欢的代谢物啦。
还有一种可能的机制非常的有趣。分节丝状菌的长度能够达到80μm,沙门氏菌则只有1-2μm。在电镜下,附着在M细胞上的分节丝状菌简直就像给肠道盖了一层草皮,沙门氏菌简直是一头扎进草堆,根本找不到出路。
分节丝状菌,好一条看门恶犬啊!(褒义)
电镜下的分节丝状菌
某疑似沙门氏菌:进不去,真的进不去
那么这里头又有神经元什么事儿呢?
从上上一张图里可以看到,其实M细胞就紧挨着神经元们,包括我们今天主要讨论的伤害感受器(Nociceptor)。
伤害感受器对疼痛或不适的感觉很敏感,是应对强烈的温度变化、化学物质或机械损伤等的专门部队;伤害感受器还能够识别到一些能够引起疼痛感的病原体分泌物。
不过之前的研究认为,伤害感受器识别到微生物产物之后,会释放一些神经肽来调节炎症,或假借免疫细胞之手来对抗病菌。
今天这项研究却发现,伤害感受器也蛮勇的,它在检测到沙门氏菌入侵后,很快便释放出降钙素相关基因肽(CGRP)等神经肽。
CGRP生理作用很多,能够调节血管流量,也参与免疫细胞功能和炎症的调控。有研究认为,CGRP能够调节RANKL信号,这是M细胞分化的重要信号通路。
随后,可供沙门氏菌进出的M细胞的数量明显减少。
M细胞的减少还增加了分节丝状菌的定植。实验中,研究者使用药物耗竭了M细胞,结果竟然使分节丝状菌的数量涨了7倍!
一方面关住门,一方面放恶犬,伤害感受器这招「关门放狗」真是颇为熟练啊。
当研究者抑制了小鼠的伤害感受器,小鼠很明显更容易受到沙门氏菌的感染,组织中沙门氏菌的数量更多,体重也比对照组降低得更多。
分别使用两种方法抑制小鼠的伤害感受器
结果一致
怎么样,有没有很神奇?有没有很想留言点赞转发三连?(没有你就……再想想……)
编辑神叨叨