嗅球中的小胶质细胞有一个保护大脑免受感染的鼻子

美国国立卫生研究院下属的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的研究人员已经确定了一种特殊的前线防御，它可以将感染限制在嗅球内，并保护嗅球神经元免受感染的损害。鼻子里的神经元对吸入的气味做出反应，并将这个信息发送到大脑中称为嗅球的区域。虽然鼻神经元的位置和它们暴露于外界环境使它们很容易被空气传播的病毒感染，但病毒性呼吸道感染很少从嗅球到达大脑的其他部分，在那里它们可能导致致命的脑炎。这项研究发表在科学免疫学。

由多里安·麦加文博士(nds的高级研究员)领导的研究人员利用荧光显微镜追踪的特殊病毒，发现了一种病毒感染在鼻子中开始在它可以蔓延到鼻子里停止嗅球剩下的中枢神经系统。

“空中病毒一直挑战我们的免疫系统，但很少看到导致神经系统条件的病毒感染，”麦克尼博士说。“这意味着该地区内的免疫系统必须非常善于保护脑。"

另外的实验表明，小胶质细胞，中枢神经系统中的免疫细胞，在帮助免疫系统识别病毒并以一种限制神经元本身的损害的方式所做的。这种神经元的备用至关重要，因为与大多数其他组织中的细胞不同，大多数神经元人口都不会回来。

正因为如此，中枢神经系统进化出了多种防御机制，用以抵御病原体。然而，当空气传播的病毒被吸入时，它们会通过鼻腔通道，并与负责我们嗅觉的嗅觉上皮组织相互作用。嗅觉系统边缘的神经元通过鼻腔内的骨骼延伸出小的突起。这些投射进入大脑，让大脑接触到空气中的气味。嗅上皮细胞中的神经元也为病毒提供了一种绕过传统中枢神经系统屏障的简单途径，它提供了一条直接进入大脑的途径。

“如果病毒感染了气道内的神经细胞，病毒就有可能进入大脑，并最终导致脑炎或脑膜炎，”麦加文博士说。“我们感兴趣的是理解在鼻腔嗅觉神经元(终末于嗅球)和大脑其他部分之间的接口处产生的免疫反应。”

McGavern博士的团队能够证明CD8 T细胞，这是负责控制病毒的免疫系统的一部分，在鼻腔组织感染后保护大脑非常重要。利用先进的显微镜技术，他的小组实时观察了CD8 T细胞是如何保护大脑免受鼻病毒感染的。

有趣的是，CD8 T细胞似乎并没有直接与主要感染细胞群神经元相互作用。相反，他们使用了小胶质细胞，这是中枢神经系统免疫细胞它的作用有点像垃圾收集器，清理细胞碎片和死细胞物质。当病毒感染发生时，小胶质细胞似乎会从周围环境中吸收病毒物质，并将其呈现给免疫系统，就好像它们已经被感染了一样。

通过这种方式，受感染的嗅觉神经元可以将病毒颗粒“传递”给小胶质细胞，然后T细胞检测到小胶质细胞。然后T细胞会释放抗病毒分子，以一种不杀死细胞的方式将病毒从神经元中清除。因为小胶质细胞是一种可再生的细胞类型，这种类型的相互作用从进化的角度来说是有意义的。

“免疫系统已经开发出不惜一切代价保护神经元的策略，”麦加文博士说。“在这里，我们证明了小胶质细胞可以通过激活T细胞，这样抗病毒项目就可以发挥作用了。”

由于目前的Covid-19流行病，已有很大的关注已迟到的呼吸道病毒感染。麦克尼恩博士指出，虽然在这些实验中没有研究这种病毒，但它产生的一些症状表明，这里描述的相同机制可以在游戏中。

“与新的冠状病毒感染有关的有趣症状是许多人失去了嗅觉和味道的感觉。这表明病毒不仅是呼吸道病原体，而且可能的目标或破坏嗅感觉神经元。”

需要注意的是，无论是新型冠状病毒、本研究中使用的病毒，还是任何其他类似病毒，嗅觉感觉神经元的广泛感染都可能会破坏我们的嗅觉。然而，与中枢神经系统的其他神经元不同，这些从鼻子开始到大脑结束的感觉神经元在感染被清除后能够再生。

“免疫反应我们描述的不保护嗅觉感觉神经元和嗅觉，”McGavern博士解释说。“这并不一定是一个长期的问题，因为那些感官神经元一旦病毒得到处理就可以被替换。重要的是保护大脑和中枢神经系统免受脑炎或脑膜炎的伤害——我们的嗅觉通常可以随着时间的推移而修复。”

McGavern博士继续说，考虑到小胶质细胞在刺激抗病毒反应方面的重要性，导致它们功能衰竭或丧失的因素可能会增加中枢神经系统感染的易感性。

---

---