北大团队研究揭示:吃完饭哮喘加重的秘密

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肺是人体的重要免疫屏障,维持其健康对于预防肺炎哮喘和慢性阻塞性肺病等严重疾病至关重要。肺部的免疫功能主要由2型固有淋巴细胞(ILC2s)和2型辅助性T细胞提供保护,同时受到来自感觉神经、交感神经或副交感神经的多种神经信号调控。长期以来,人们观察到哮喘患者的症状在用餐后加重,尽管食物过敏原和胃食管反流病被认为是主要原因之一,但治疗效果并不理想,暗示其中还有未明因素。

近期发表在《神经元》杂志上的一项研究,由北京大学第三医院肿瘤中心杨竞、付卫、Cao Ying团队完成,揭示了餐后活跃的副交感神经信号如何影响肺部2型免疫反应。这项研究表明,进食后副交感神经递质乙酰胆碱通过毒蕈碱型胆碱受体M4(Chrm4)激活ILC2细胞,从而加剧哮喘小鼠的症状。

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为了验证进食诱导的肺2型免疫增强是否与副交感神经激活有关,研究人员构建了肺2型免疫小鼠模型,并观察到进食后不仅2型免疫的关键蛋白质水平升高,迷走神经背侧运动核(DMV)中的活跃神经元数量也增加。这些活跃神经元投射至肺部支气管和细支气管,显示出与进食诱导的2型免疫反应在空间上的相关性。

使用化学遗传方法激活副交感神经,可以显著提高2型免疫细胞因子的表达并加重肺部病理变化;相反,阻断副交感神经信号则能显著减少肺2型免疫反应和病理变化。这表明,副交感神经信号在餐后肺2型免疫反应中起着关键作用。

进一步的研究显示,ILC2细胞是小鼠餐后2型免疫增强的关键细胞。缺乏ILC2的小鼠在进食后不会表现出2型免疫反应的增强。研究人员发现,Chrm4是小鼠ILC2细胞的主要受体,在肺ILC2细胞中特异性表达,并且在人类肺ILC2细胞中也有高水平表达。缺失Chrm4的小鼠在进食后不会出现肺2型免疫反应的增强,肺部病理也得到改善。

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研究人员还探讨了肠-脑-肺神经免疫的生理相关性。他们设计了一个实验,将能够通过空气传播并引发肺部感染的曲霉孢子掺入小鼠饲料中。结果显示,副交感神经输入被阻断或Chrm4缺失的小鼠在进食后肺部真菌负担显著增加。这一发现表明,虽然进餐后的免疫反应增强可能会“好心办坏事”,但它依然是身体不可或缺的免疫机制。

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总的来说,这项研究揭示了进食诱导肺2型免疫增强的具体机制,展示了肠-脑-肺反射在神经免疫中的重要作用。值得注意的是,胆碱能受体药物常用于支气管扩张,但在预防或缓解餐后哮喘发作时需要谨慎使用。未来的研究将进一步探索如何优化这些药物的应用,以更好地管理哮喘和其他肺部疾病。

参考

Chen, Hongjie, et al. "Postprandial parasympathetic signals promote lung type 2 immunity." Neuron (2025).