最近几年,神经免疫学是一个研究热点,痛觉神经元是感觉神经元的重要组成部分,最近几年已经有研究发现痛觉神经元在调节免疫(尤其是T细胞免疫反应)中发挥着重要作用。不过,痛觉神经元在B细胞反应和体液免疫中的潜在作用仍不为人知。2024年5月,国家生物医学分析中心南湖实验室李慧艳、张宇程和周涛领导的研究团队发现起源于左侧胸椎第8–13背根神经节的痛觉神经元,会沿着血管在脾脏中蔓延,深入到B细胞所在区域;而且饮食中的辣椒素可以激活痛觉神经元,进而增强脾脏生发中心反应(特异性抗体产生等)和抗流感免疫力。
研究人员采用了由德国组织工程和再生医学研究所团队推出的组织透明化技术——小胶束介导的人体器官透明化和标记现了痛觉神经特异性标志物降钙素基因相关肽(CGRP)的存在。随后,借助三维成像技术,他们发现脾脏内不仅存在痛觉神经元,而且这些神经元还构成了广泛而复杂的三维结构。在用B细胞标志物B220染色脾脏时,可发现B细胞区存在丰富的CGRP阳性痛觉神经,而且痛觉神经元与B细胞靠的非常近,似乎存在肢体接触。这就意味着,痛觉神经元可能真的会调控脾脏的体液免疫。通过特异性清除CGRP阳性痛觉神经元,研究人员发现体液免疫反应减弱,证实了痛觉神经元对脾脏的生发中心反应和体液免疫至关重要。在病原物入侵之后,病原物的抗原被聚集在脾脏,会导致前列腺素E2(PGE2)等细胞因子的水平增加,而PGE2又可以激活痛觉神经元上的痛觉感受器,进一步促进降钙素基因相关肽(CGRP)的释放;接下来,CGRP会与B细胞上的异源二聚体受体CALCRL-RAMP1结合,并激活B细胞的cAMP信号通路,最终促进脾脏发生中心反应,增强体液免疫反应。最后实验发现让小鼠吃含辣椒素的辛辣食物可以激活痛觉神经元,增强小鼠的体液免疫。