《自然》研究揭示感染病毒常常会发热的背后原因

国医正宗

新冠疫情来临后，“量体温”是很多人初步判断是否感染病毒的一种简单手段，这是因为发烧是发生各类感染的一个关键症状。

大多数人可能会将身体的这一变化“归功于”免疫系统，认为出现了发烧、畏寒或身体乏力等感觉，就说明免疫系统自动开启了防御。

事实却并非如此，这一切的背后是大脑在指挥。更具体一点来说，神经系统一直在与免疫系统“对接”，确认身体被感染后，会协调一系列行为和生理变化，包括出现那些令我们不太舒服的症状。

本周，顶尖学术期刊《自然》上发表的一篇研究论文中，科学家们通过小鼠实验，首次找到了一群特殊的脑细胞： 这一小撮神经细胞在大脑中运筹帷幄，感知到免疫状态因为感染而发生变化后，操纵了发烧、畏寒、食欲不振等一系列症状的发生 。

这群特殊的神经元位于下丘脑，一个以调节体温、进食、饮水、内分泌活动等重要机能而“闻名”的关键脑区。研究人员先设法使实验室小鼠因为细菌感染而发烧，然后在它们的大脑中搜寻此时被激活的神经细胞，最终注意到了位于下丘脑腹内侧视前区（VMPO）的神经元。

为了确认这些细胞的功能，研究人员利用化学遗传学和光遗传学等方法，对这群数量在1000个左右的神经元进行了精确控制，操纵它们传送信号。结果发现，VMPO神经元对于产生发热等症状至关重要。激活这些细胞后，小鼠体温升高，畏寒，食欲降低——表现与人类感染后常出现的一系列症状非常相像。

此外，研究人员还确认，这群神经细胞投射到12个脑区，包括一些已知控制口渴、疼痛敏感性和社交互动的脑区，换句话说，其他一些感染后常有的症状表现也可能受到这群神经细胞的影响。

在这篇论文中，研究人员更进一步揭示了这些神经细胞是如何感知身体免疫状态的。他们发现，这些神经细胞有绝佳的地理位置：紧挨着血脑屏障。血脑屏障将大脑与循环血液隔开，也意味着这里是大脑和免疫系统相互交流的位置。

研究人员指出，构成血脑屏障的细胞可以释放出免疫信号，而邻近的下丘脑VMPO神经元又正好配置了接收免疫信号的一些受体，因此血脑屏障的细胞就通过一种叫做“旁分泌信号”的机制触发控制发热等症状的神经细胞。

现在，我们对感染细菌或病毒后为什么会发烧，终于有了更全面的认识：组成血脑屏障的细胞与血液和外周免疫系统接触，被激活后，通过分泌细胞因子和趋化因子，进而激活下丘脑新发现的这群神经元，导致体温升高、食欲不振等症状。

利用这一机制，科学家们希望有朝一日能够用来消除或逆转发热等症状。尽管我们知道发热通常有助于消除病原体，是一种健康的身体反应，但是高烧持续不退时，可能变得非常危险。同样的，食欲不振也是如此，一定程度的胃口变差可能在应对感染之初有所帮助，但持续缺乏营养或水分则会阻碍恢复健康。

参考资料：
[1] Jessica Osterhout et al., (2022) A preoptic neuronal population controls fever and appetite during sickness. Nature
[2] Harvard-led researchers find how the brain controls symptoms of sickness. Retrieved June 8, 2022


来源：学术经纬  药明康德内容团队编辑