葡萄牙科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，小鼠腸道保護腸壁免受感染和微生物侵襲，一旦出現(xiàn)病菌隨時進行抵抗。最令人震驚是，專家研究發(fā)現(xiàn)這種機制受腸道神經(jīng)系統(tǒng)的控制，被譽為“第二個大腦”。
脊椎動物腸道神經(jīng)細胞有龐大的規(guī)模，為其贏得了上述美譽。從里斯本分子醫(yī)學(xué)研究所的Henrique Veiga-Fernandes的研究來看，神經(jīng)細胞確實當(dāng)之無愧。研究結(jié)果發(fā)布在7月13日Nature雜志上。
“我們的研究表明，神經(jīng)系統(tǒng)是免疫系統(tǒng)的‘眼睛和耳朵’?！盫eiga-Fernandes說，他最近要將實驗室搬到Champalimaud探索未知中心，“腸道刺激神經(jīng)細胞后，神經(jīng)細胞元向免疫系統(tǒng)發(fā)出特定的指令，從而修復(fù)損傷?！?/p>
現(xiàn)在我們知道，神經(jīng)細胞和免疫系統(tǒng)存在一種關(guān)系，他們之間有特殊的對白。最近美國洛克菲勒大學(xué)研究小組的研究表示，某些神經(jīng)元可刺激一種免疫細胞（巨噬細胞）分泌物質(zhì)，進而保護腸道。
Veiga-Fernandes研究小組研究進一步提出，“我們的研究的創(chuàng)新之處在于，我們不僅發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象，而且論述了分子的運轉(zhuǎn)機制?！?/p>
Veiga-Fernandes和同事發(fā)現(xiàn)，在一種名為先天淋巴細胞的免疫細胞中，淋巴細胞由白血細胞組成，是粘膜炎癥和感染最重要的調(diào)控者，在這種淋巴細胞表面有一種名為Ret的受體蛋白，他們隨即投入研究，Ret是一個開關(guān)，根據(jù)接收的信號來打開或關(guān)閉。
科學(xué)家們還發(fā)現(xiàn)，上述Ret受體蛋白在腸道神經(jīng)細胞表面像觸角一樣接收來自細胞外的化學(xué)信號（神經(jīng)營養(yǎng)因子），調(diào)控腸道神經(jīng)細胞功能?！巴蝗?，我們觀察到一種淋巴細胞像神經(jīng)元一樣?！盫eiga-Fernandes說，“我們很好奇，Ret受體蛋白在淋巴細胞上發(fā)揮什么功能？”
為了解開這個謎團，該研究小組對實驗鼠進行基因改造，小鼠細胞表面承載Ret受體蛋白時，細胞會呈綠色，從而定位了實驗鼠腸道中先天淋巴細胞表達Ret受體蛋白的位置。他們發(fā)現(xiàn)，小鼠腸粘膜下面存在大量細胞簇，每一個細胞簇100-200種先天淋巴細胞來表達Ret受體蛋白。
下一步要探測上述淋巴細胞中的蛋白質(zhì)的作用?！拔覀儼l(fā)現(xiàn)，Ret蛋白腸道先天淋巴細胞的白細胞介素-22（IL-22）控制著蛋白質(zhì)生成，IL-22對修復(fù)腸上皮細胞（腸壁）十分重要?！盫eiga-Fernandes如是說。
事實上，小鼠經(jīng)過基因改造后先天淋巴細胞不會表達Ret受體蛋白，小腸上皮細胞發(fā)生改變，再生能力及促進修復(fù)的基因表達能力都有所減弱。
這些結(jié)果引人深思：如果改變動物的上皮細胞，它們會很容易換上個各種腸道炎癥疾病和感染?！拔覀冇媚c道細菌感染及人為誘發(fā)小鼠腸道慢性炎癥的實驗鼠做實驗，驗證了這一想法，”Veiga-Fernandes說，“結(jié)果顯示，不能表達Ret受體蛋白的小鼠易患上兩種疾病，并且很快死亡。”
另一方面，Ret受體蛋白得到促進的轉(zhuǎn)基因鼠則可以抵抗上述疾病。
下一步要探索先天淋巴細胞中的Ret受體蛋白如何被激活。換句話說，識別那些將調(diào)控神經(jīng)的信號傳遞至先天淋巴細胞表面的Ret受體蛋白的細胞，因而誘使免疫細胞產(chǎn)生腸道修復(fù)關(guān)鍵分子——IL-22。為了闡明這一問題，研究小組運用在先天淋巴細胞附近搜索高分辨率顯微鏡可以打開Ret開關(guān)的細胞。
多細胞三巨頭
“之后我們發(fā)現(xiàn)，所有的先天淋巴細胞簇與神經(jīng)膠質(zhì)細胞相近，神經(jīng)膠質(zhì)細胞是一種神經(jīng)系統(tǒng)細胞。”Veiga-Fernandes說道，“事實上，正是這些細胞產(chǎn)生了激活天淋巴細胞表面的Ret受體蛋白?！鄙窠?jīng)膠質(zhì)細胞雖不是神經(jīng)元，但卻是神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分。
下一個問題：為了及時激活先天淋巴細胞中的Ret受體蛋白，神經(jīng)膠質(zhì)細胞如何探測到腸道的威脅？
“實際上，神經(jīng)膠質(zhì)細胞之所以能產(chǎn)生激活Ret受體蛋白的物質(zhì)，是由于他們能檢測到細菌出現(xiàn)及損傷腸組織的信號，”Veiga-Fernandes說道，“這些信號由細菌或警報素在細胞遇到危險時產(chǎn)生的?！?/p>
“總而言之，我們探索到了多細胞‘三巨頭’（先天淋巴細胞、神經(jīng)膠質(zhì)細胞、腸道上皮細胞），受神經(jīng)營養(yǎng)因子控制保衛(wèi)腸道，”Veiga-Fernandes說，“我們發(fā)現(xiàn)，細胞和分子軸發(fā)生變化會引發(fā)腸炎癥疾病，消除腸道感染能力減弱。”
據(jù)Veiga-Fernandes所說，應(yīng)用上述結(jié)果可能促進開發(fā)慢性腸道炎癥（如克羅恩病、潰瘍性結(jié)腸炎），腸道癌等的新型預(yù)防及治療策略。
該研究小組現(xiàn)在正探索不通過神經(jīng)膠質(zhì)細胞而直接激活先天淋巴細胞的方法。Veiga-Fernandes說：“我們想取代神經(jīng)膠質(zhì)細胞的作用！”
Henrique Veiga-Fernandes畢業(yè)于葡萄牙里斯本獸醫(yī)大學(xué)，被授予法國巴黎笛卡爾大學(xué)分子與細胞生物學(xué)博士學(xué)位，曾在法國巴黎Institut Necker和英國倫敦國立醫(yī)學(xué)研究所做博士后研究。
2009年，Veiga-Fernandes在里斯本分子醫(yī)學(xué)研究所（IMM）成立了自己的研究小組；2014年成為IMM董事會一員；近來，他加入了里斯本Champalimaud探索未知中心生物學(xué)系統(tǒng)和轉(zhuǎn)移研究計劃。
Henrique Veiga-Fernandes為人們理解免疫記憶、先天淋巴細胞和造血干細胞生物學(xué)做出了突破性貢獻。他已獲得歐洲研究中心（ERC）的三次獎勵，被選舉為歐洲分子生物學(xué)組織（EMBO）成員，葡萄牙Ordem Militar de SantIago da Espada指揮官。
