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免疫T细胞的激活导致行为改变

发表于 2017-11-15

来自日本RIKEN综合医学中心的科学家及合作者发现,T细胞(帮助保护身体免受感染和癌症侵害的免疫细胞)在被激活时会改变人体的新陈代谢,而这种激活实际上导致行为的变化。

目前已知单个T细胞在被激活后改变其代谢以满足其能量需求,但是持续激活免疫系统的全身代谢作用尚未被探索。为了理解全身效应,研究小组研究了在设计缺乏称为PD-1的表面受体的小鼠中的T细胞活化,这是抑制T细胞活性所必需的。T细胞在没有受体的小鼠中保持激活,类似于具有某些类型的自身免疫性疾病的人的免疫系统中的T细胞。在这些小鼠中,他们发现氨基酸 - 用于构建蛋白质的分子 - 在血液中被耗尽,并且它们在T细胞本身中增加,牵连T细胞的变化。

研究小组对多种器官中的氨基酸进行了追踪和成像,发现由于淋巴结中活化的T细胞中的氨基酸积累,血液中氨基酸的消耗正在发生,表明强烈或持久的免疫反应可以引起身体其他部位的代谢变化。

剩下的问题是这种氨基酸的消耗是否实际上有任何全身作用。通过分析大脑的生物化学,他们发现血液中氨基酸色氨酸和酪氨酸的系统性降低导致脑中可用的量较低,限制了神经递质血清素和多巴胺的产生。这些神经递质影响情绪,动机和恐惧 - 例如,5-羟色胺往往是抗抑郁药物的目标。研究人员发现,在没有PD-1的小鼠中,它们的耗竭导致了以焦虑为主导的行为改变,加剧了恐惧反应,这可以通过提供富含必需氨基酸的饮食来补救。

这项发表于“ 自然免疫学 ”(Nature Immunology)的研究需要团队精神和合作,将生物学的各个领域:免疫学,神经科学和行为联系起来,使用尖端的代谢物测量和成像方法。这项研究的第一位合作者之一宫岛道雄(Michio Miyajima)说:“这些数据表明T细胞的过度活化导致了系统性的代谢组学转变,其后果超越了免疫系统。

据该组织负责人西多尼亚·法格拉桑(Sidonia Fagarasan)说:“我们对这种情况感到着迷 - 因为它揭示了免疫系统对除感染和免疫以外的机体生理机能的许多方面的影响力,未来将是有趣的研究T细胞激活引起的恐惧和焦虑是否仅仅是该过程的副作用,或者是否具有这种适应的进化益处,我们还想进一步研究这些变化,如PD-1的阻断正在研究作为一种抗癌疗法,重要的是要了解,如果这可能有行为改变,如焦虑增加。

本研究由日本医疗研究开发机构进化科学技术核心研究(14532135 to SF),日本医学研究开发机构(TH)的145208和16770835以及细胞科学基金会(KC)资助。这个工作是由RIKEN与庆应义塾大学,京都大学等机构合作完成的。

免疫治疗

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