Cell | 新研究发现肺部和大脑之间存在直接的沟通途径

在一项新的研究中，来自加拿大卡尔加里大学的研究人员发现，当肺部受到感染时，肺部会直接与大脑进行沟通。他们的研究结果表明，大脑在引发疾病症状方面起着至关重要的作用，这可能会改变我们治疗呼吸道感染和慢性疾病的方式。相关研究结果于2024年3月21日在线发表在Cell期刊上，论文标题为“Biofilm exopolysaccharides alter sensory-neuron-mediated sickness during lung infection”。

论文共同通讯作者、卡尔加里大学卡明医学院临床研究员Bryan Yipp博士说，“肺部利用疼痛通路中的相同传感蛋白和神经元让大脑知道发生了感染。大脑会触发与疾病相关的症状，例如整体感觉不适、疲倦、食欲不振。这一发现表明，我们可能必须在治疗感染的同时治疗神经系统。”

在这项以小鼠为对象的研究之前，人们认为肺部感染和肺炎会诱发炎症分子，最终通过血液进入大脑。人们认为生病是免疫系统发挥作用的结果。然而，也有研究结果表明，生病是肺部神经系统激活的结果。

了解肺部与大脑的对话对治疗非常重要，因为引起肺部感染的细菌会产生生物膜（biofilm），即一种包围自身的涂层，使神经系统无法看到它们。这使得细菌可以在肺部潜伏很长一段时间，这可能会为各种症状较轻的严重肺部感染提供线索。例如，在 COVID-19期间，Yipp在重症监护室（ICU）目睹了一种无法解释的异常现象。这种被称为“快乐缺氧（happy hypoxia）”的现象在世界各地的重症监护室都有记录。

Yipp 说，“我们的患者血氧含量极低，X 光检查证实他们可能需要接受生命维持治疗。然而，当我去看患者时，他们会说我感觉很好。尽管病毒正在严重破坏他们的肺部，但这些人的疾病症状很有限。”

图片来自Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.03.001

Yipp说，了解肺-脑通信途径可能对囊性纤维化（CF）等慢性肺部感染患者也有广泛影响。许多囊性纤维化患者的肺部都有生物膜细菌，而且没有症状。他们感觉良好，但病情发作时就会变得很严重。疾病复发的原因并不总是可以追溯的。Yipp说，“病情复发也有可能是神经性的，这些人没有症状是因为细菌藏了起来。”

Yipp说，“内科医生的专长通常是基于单个器官，肺科医生负责肺部，神经科医生负责大脑。我们的研究表明，肺部在改变大脑，大脑也在改变这种器官。这种交叉对话是一种不同的疾病思维方式。这一切都与大脑相连，可能还有更复杂的回路正在发生。我们如今可以考虑在使用抗生素的同时，靶向神经回路来治疗感染及其引起的疾病。”

这些作者补充说，还有一个独特的发现。雄性小鼠的病情比雌性小鼠严重得多，尽管它们感染了同样的细菌。他们发现，雄性小鼠生病比雌性小鼠更依赖于神经元通信。Yipp说，这一发现可能会使所谓的“男性流感（man flu）”变得可信。男性流感是一个口语化的术语，指男性因呼吸道感染而夸大病情。不过，他们可能并没有夸大其词。

参考资料：

Elise Granton et al. Biofilm exopolysaccharides alter sensory-neuron-mediated sickness during lung infection. Cell, 2024, doi:10.1016/j.cell.2024.03.001.

New research finds a direct communication path between the lungs and the brain
https://medicalxpress.com/news/2024-03-communication-path-lungs-brain.html