为什么儿童哮喘患病率比成人高?可能是多巴胺的影响
生物探索 · 2019/11/22
11月19日发表于《Immunity》杂志的一项研究成果显示,产生神经递质多巴胺的神经元能够与T细胞进行通讯,以增强幼鼠肺部的过敏性炎症,但老年小鼠的肺部却未见该现象,这些发现有可能解释为什么儿童哮喘患病率比成人高。


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11月19日发表于《Immunity》杂志的一项研究成果显示,产生神经递质多巴胺的神经元能够与T细胞进行通讯,以增强幼鼠肺部的过敏性炎症,但老年小鼠的肺部却未见该现象,这些发现有可能解释为什么儿童哮喘患病率比成人高。通过强调神经系统和免疫系统之间的相互作用在儿童哮喘中的重要作用,有助于开发治疗新策略。


https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.10.002

文章作者、布莱根妇女医院和马萨诸塞州总医院的哈佛大学资深研究员Xingbin Ai说:“这是第一项揭示年龄相关的神经-T细胞通讯对幼儿患哮喘的易感性的影响的研究。由于哮喘通常始于儿童早期,因此我们认为,识别幼年时期的疾病机制将为哮喘的早期干预提供新的治疗靶点。”

哮喘是一种潜在的威胁生命的慢性疾病,间歇性发炎并使肺部气道狭窄,引起喘息、胸闷、呼吸急促和咳嗽。尽管药物治疗和环境触发因素的管理可以帮助控制症状,但目前尚无治愈的方法,是儿童时期最常见的慢性疾病之一。

研究人员怀疑,与免疫系统沟通以调节炎症的神经系统可能解释了儿童哮喘的高发病率。随着神经系统在出生后继续发育,神经元可能以与年龄相关的方式调节组织炎症。

于是,Ai及其同事调查了发育中的神经系统在哮喘早期的作用。研究发现,支配小鼠肺部的交感神经在产后早期主要产生多巴胺,但在成年后又产生另一种称为去甲肾上腺素的神经递质。当他们比较13岁以下的儿童和40 - 65岁的成年人的肺和淋巴结组织时,发现了类似的模式。由支配肺部的神经分泌的多巴胺与CD4 + T辅助细胞上的多巴胺受体(DRD4)结合,从而促进其分化为哮喘加重的Th2细胞,增强了肺部炎症,在成年肺中产生去甲肾上腺素的神经就没有这种作用。重要的是,在发育早期肺中产生多巴胺的神经分布和T细胞对多巴胺的响应方面,小鼠和人类之间存在的相似性。


幼年和成年肺中交感神经与CD4 + T辅助细胞间的信号传导

在过敏原暴露的小鼠模型中,多巴胺-DRD4途径显著增加了新生小鼠肺组织中的Th2细胞炎症,从而减少了粘液过度产生和呼吸道高反应性。相比之下,成年小鼠中的这些作用不明显或者弱得多。综上所述,交感神经与肺中CD4 + T辅助细胞之间的多巴胺-DRD4信号传导在增加生命早期的过敏性炎症中起着重要作用。通过促进炎症,产生多巴胺的神经可以赋予早期肺部感染后的组织修复机制,当肺部不成熟且易受病原体侵害时,这可能是有利的。

这一发现为神经和免疫细胞之间的通讯参与哮喘的易感性提供了证据。然而,简单地阻断神经免疫细胞的通讯对于疾病治疗并不是一个好的解决方案,因为神经在调节呼吸道功能(例如呼吸)中也起着重要作用,研究人员将需要沿着神经-免疫细胞轴进行靶向治疗。

为实现这一目标,研究人员将着手确定可用药的靶点,以消除因暴露于过敏原而引起的神经-T细胞交流障碍。他们还将评估这种与年龄有关的信息交流是否会影响从儿童期到成年期的哮喘病进展,如果是,那么如何预防疾病进展。未来研究的另一个途径是调查过敏原暴露和病毒感染如何影响肺中的神经发育,从而引发儿童哮喘。

“我们希望我们的发现可用于促进发现特定的生物标记物,以鉴定儿童的过敏性哮喘并预测疾病的严重程度和进展。”Ai说,“此外,通过多巴胺-DRD4途径靶向交感神经与CD4 + T细胞之间的通讯可能是一种应对儿童过敏性哮喘患病率上升的策略。”

参考资料:

[1] Evidence in mice that childhood asthma is influenced by the neurotransmitter dopamine

https://medicalxpress.com/news/2019-11-evidence-mice-childhood-asthma-neurotransmitter.html

[2] Age-Related Dopaminergic Innervation Augments T Helper 2-Type Allergic Inflammation in the Postnatal Lung

https://doi.org/10.1016/j.immuni.2019.10.002

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