全球约有2.62亿人患有哮喘。目前，哮喘主要通过吸入类固醇来治疗，不仅不特异，而且伴有很多副作用。肺从我们第一次呼吸就开始扮演重要作用。我们通过每一次吸气和呼气来感知多样的外界环境。肺是研究内感受的理想器官，因为它具有广阔的气体交换表面积 (约 1000 英尺)，丰富的神经支配并且能够直接感知外界环境。在肺部，由于接触刺激物 (包括过敏原) 而引发气道收缩是一种生理反应。气道收缩由包裹气道的平滑肌收缩驱动，而平滑肌富含丰富的神经支配。在哮喘患者中，接触过敏原会导致气道收缩加剧，也称为过度反应 (airway hyperereactivity) 或哮喘发作，阻碍呼吸并可能危及生命。 2024年7月，加州大学圣地亚哥分校孙欣团队基于团队前期对肺内部神经元投射多样性的研究，借助病毒追踪、全组织透明化、光学成像等技术，在脑干中发现了一组特定的神经元，在过敏原引起的气道收缩反应中至关重要。抑制这些神经元可以显著阻断肺部对过敏原的反应，防止哮喘发作。研究人员让小鼠反复吸入过敏原，发现位于脑干孤束核 (the nuclei of solitary tract, nTS) 中的神经元被特异性的激活。进一步研究发现，nTS神经元的激活依赖于肥大细胞 (mast cell)， 白细胞介素4 (interlekin-4) 和迷走神经。研究人员证明位于nTS的Dbh神经元被选择性激活。当抑制这些神经元的活性可以显著阻断肺部过敏原诱发的气道过度收缩，防止哮喘发作。借助病毒追踪的方法，研究人员发现位于nTS的Dbh 神经元直接投射到疑核 (the nucleus ambiguus, NA)。NA神经元的活性对肺部过敏原引起的气道过度收缩同样至关重要。Dbh基因转录翻译为多巴胺β-羟化酶，将多巴胺转化为去甲肾上腺素。。基于这些发现，研究人员首次在解剖、分子和功能水平绘制了一幅完整的肺脑相互作用的神经图谱，为将靶向神经调节作为特异性控制哮喘症状的方法提供了可能。