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陈根:细菌入侵,是大脑在释放信号?

文|陈根

自从新冠疫情爆发以来,每日监测体温已经成为人们的日常操作。实际上,不仅仅是新冠疫情,以往流感、非典等疾病传播时,量体温都是很多人判断是否感染病毒的一种简单方法。这一方法并不是全然没有道理。
在人体器官中,骨骼肌、肝脏是主要的发热器官,皮肤是散热器官。这两个器官协调热量的产生和散发,然后将人体温度控制在37℃左右。病毒和细菌进入人体后会产生外源热量,而此时人体内的白细胞会产生细胞因子来攻击细菌和病毒,它们在攻击过程中产生的内源热量,同样会引起体温升高。

也就是说,当病毒、细菌侵入人体时,人体会启动防御机制,而发热就是身体释放的一种信号。从前,许多人将身体的这一信号归功于免疫系统,认为是免疫系统自动开启了防御。然而近日,哈佛大学的研究人员发现这种现象的发生主要是大脑在调控。
研究人员通过实验,在小鼠身上找到了一群特殊的脑细胞,这种脑细胞会在病毒或者细菌侵犯人体后,协调出一系列的行为变化,比如发热、畏寒、食欲不振等。随后,研究人员设法使小鼠因为细菌感染而发烧,并在它们的脑中搜寻此时被激活的神经细胞,最终发现了位于下丘脑腹内侧视前区(VMPO)的神经元。
利用化学遗传和光遗传等方法,研究人员又对约1000个VMPO神经元进行了控制。结果发现,激活这些细胞后,小鼠出现体温升高、乏力、畏寒、食欲降低等一系列与人类感染后十分相似的症状。这就大概确定,VMPO神经元在细菌和病毒入侵人体的信号释放中扮演着关键角色。

值得一提的是,这些神经元紧挨着血脑屏障。在进一步的研究中,科学家们发现这一位置十分重要。最终确定,组成血脑屏障的细胞与血液和外周免疫系统接触,一旦被激活后,会分泌细胞因子与趋化因子,从而有效激活下丘脑所发现的神经元,最终引发乏力、体温升高、食欲不振等症状。
通过该研究,人们对病毒入侵、发热等有了更全面的认识。
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