携手健康网携手健康网

分子 大脑中的神经细胞触发打喷嚏

鼻子发痒有助于引发打喷嚏,排出刺激物和致病病原体。但是控制打喷嚏反射的细胞通路远远超出了鼻窦,而且人们对其知之甚少。现在,由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员领导的一个团队在小鼠体内发现了控制打喷嚏反射的特定细胞和蛋白质。

“更好地了解是什么导致我们打喷嚏——特别是神经元如何对过敏原和病毒做出反应——可能指向能够通过打喷嚏减缓传染性呼吸道疾病传播的治疗方法,”副教授秦刘说麻醉学和该研究的高级研究员。

研究结果发表在 6 月 15 日的Cell杂志上。

“我们研究打喷嚏背后的神经机制,因为很多人,包括我自己的家人,都会因为季节性过敏和病毒感染等问题打喷嚏,”该大学瘙痒和感觉障碍研究中心的研究员刘说。 . “我们的目标是了解神经元如何应对过敏和病毒感染,包括它们如何导致眼睛发痒、打喷嚏和其他症状。我们最近的研究发现了神经细胞与其他系统之间的联系,这些联系可能有助于治疗的发展打喷嚏和对抗传染性呼吸道疾病。”

打喷嚏是传播呼吸道感染传染性飞沫的最有力和最常见的方式。20 多年前,科学家们首次在中枢神经系统中发现了一个引起打喷嚏的区域,但人们对打喷嚏反射如何在细胞和分子水平上发挥作用知之甚少。

在这项新研究中,刘和她的团队建立了一个小鼠模型,试图确定哪些神经细胞发送信号使小鼠打喷嚏。研究人员将小鼠暴露于含有组胺或辣椒素的雾化液滴中,辣椒素是一种由辣椒制成的刺激性化合物。两者都引起老鼠的喷嚏,就像它们在人身上所做的那样。

通过检查已知对辣椒素有反应的神经细胞,刘的团队能够识别出一类与由该物质引起的打喷嚏有关的小神经元。然后,研究人员寻找可以将打喷嚏信号传递给这些神经细胞的称为神经肽的分子,并发现打喷嚏需要一种称为神经调节蛋白 B (NMB) 的分子。

相反,当他们消除引起小鼠打喷嚏的神经系统部分中的 NMD 敏感神经元时,他们阻断了打喷嚏反射。这些神经元都会产生一种称为神经调节蛋白 B 受体的蛋白质。在没有这种受体的小鼠中,再次打喷嚏的次数大大减少。

“有趣的是,这些引起打喷嚏的神经元都没有位于脑干中与呼吸和呼吸相关的任何已知区域,”刘说。“虽然我们发现引起打喷嚏的细胞与控制呼吸的区域位于大脑的不同区域,但我们还发现这两个区域的细胞通过它们的轴突直接连接,神经细胞的布线。”

研究人员还发现,他们可以通过将部分小鼠大脑暴露于 NMB 肽来刺激打喷嚏反射。此外,即使动物没有接触任何辣椒素、组胺或其他过敏原,它们也开始打喷嚏。

因为许多病毒和其他病原体——包括大多数人类鼻病毒和,如中东呼吸综合征 (MERS-CoV) 和 SARS-CoV-2,导致 COVID-19 的——部分通过雾化飞沫传播,刘说,通过靶向 NMB 或其受体来限制已知感染者的打喷嚏,可能会限制这些病原体的传播。

“一个喷嚏可以产生 20,000 个含有病毒的飞沫,这些飞沫可以在空气中停留长达 10 分钟,”刘解释说。“相比之下,咳嗽会产生接近 3,000 个飞沫,或与几分钟谈话产生的飞沫数量相同。为了防止未来病毒爆发并帮助治疗由过敏原引起的病理性喷嚏,了解导致打喷嚏的途径非常重要为了阻止它们。通过识别介导打喷嚏反射的神经元,以及激活这些神经元的神经肽,我们发现了可能导致病理性喷嚏治疗或限制感染传播策略的靶点。”

郑重声明:本文版权归原作者所有,转载文章仅为传播更多信息之目的,如作者信息标记有误,请第一时间联系我们修改或删除,多谢。