豁免权是社会行为的调节者

根据弗吉尼亚大学和马萨诸塞州实验室的研究人员最近进行的合作实验,免疫系统直接参与了神经连接和社会行为的调节。有关已完成的工作和科学家的发现的详细报告,发表在《自然》杂志

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在他们的工作中,专家们使用了患有先天性严重综合免疫缺陷(对获得性免疫系统造成损害)的小鼠。在标准的三室社交测试中,与健康动物不同,此类动物对亲戚的兴趣程度与周围无生命的物体相同。同时,在小鼠中几乎没有焦虑,运动或嗅觉缺陷的表现。

在静止状态下,fMRI揭示了免疫缺陷小鼠的额叶皮层和胰岛回的多个区域之间的神经连接数量急剧增加,这些区域负责社会行为。在具有模拟社交障碍的动物和患有自闭症谱系障碍的人中观察到非常相似的图片。

在四周大时,将正常的T淋巴细胞注射到免疫缺陷小鼠中。又过了四个星期,经过“社交化”测试的这些动物与健康动物没有区别。归一化在大脑和神经的对应部位。

相反,向健康动物引入整合素VLA4抗体可防止T淋巴细胞渗透到脑膜中,相反,导致它们在“社会化”中的干扰类似于免疫缺陷小鼠的行为。

为了准确了解哪些T淋巴细胞依赖性信号传导途径(干扰素-γ,白介素4 / 13、17和10,转化生长因子β)决定了社会行为,科学家分析了暴露于各种刺激因素(包括社交聚集,睡眠剥夺,压力,服用精神刺激药,抗抑郁药,抗惊厥药和抗精神病药)后,大鼠和小鼠大脑皮质41个转录组中基因功能组(GSEA)的表达。事实证明,随着社会的聚集和精神刺激剂的使用,由干扰素-γ调节的基因的表达得以增强。

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细胞因子表达与各种刺激的关系。 Anthony J.Filiano等,自然,2016年

在进一步的实验过程中,结果发现,在缺乏这种免疫介质的小鼠中,观察到与患有免疫缺陷的小鼠相同的社交障碍和神经连接障碍。将干扰素-γ引入脑脊液可消除这些疾病。在研究过程中,科学家还发现前额叶皮层神经元表达γ-干扰素受体,抑制这种表达会导致社会行为紊乱。

用新鲜制备的神经元样品进行的实验表明,干扰素-γ通过增加抑制性神经递质GABA的水平来抑制神经元的活性。这意味着免疫缺陷的社交障碍是前额叶皮层细胞过度活化的结果。

考虑到干扰素-γ是免疫反应的最重要介体之一,科学家建议其双重作用是当亲戚出现在病原体大量传播的社会中时,进化需要增加免疫力的结果。为了检验该假设,研究人员分析了来自各种物种的公开可获得的转录组,包括大鼠,小鼠,斑马鱼和果蝇。 GSEA显示,在所有这些动物中,即使没有感染,在一个紧密的社区中也会激活其免疫机制,相反,孤立会导致其被抑制。

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社交化与小鼠,大鼠,斑马鱼和果蝇鱼中细胞因子表达的关系。 Anthony J.Filiano等,自然,2016年

因此,实验和结果使得出一个令人惊奇的结论成为可能:免疫系统是社会行为的重要调节器,并且由于免疫与感染的斗争,许多行为特征很可能在进化过程中出现。“这听起来很疯狂,但也许我们只是两个古老力量的多细胞战场:病原体和免疫系统。实际上,我们的部分性格可能受到豁免的控制,” 工作主管乔纳森·基普尼斯(Jonathan Kipnis)解释说

结果可能会严重影响对自闭症谱系障碍和精神分裂症病因的理解,以及寻找治疗这些疾病的新方法和途径。



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Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN395959/


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