为什么在生病的时候会感到昏昏沉沉?

 

生病带来的麻烦有时不只是肌肉疼痛和咳嗽,而是头脑变得昏昏沉沉、偏执、提不起兴趣和疲劳——也就是研究人员们所称...

生病带来的麻烦有时不只是肌肉疼痛和咳嗽,而是头脑变得昏昏沉沉、偏执、提不起兴趣和疲劳——也就是研究人员们所称的患病行为。一项新的研究揭示了一种分子层面的机制,解释了为什么在生病时,人们会感到这么难受。

“这是一个很好的研究,涵盖了很多方面。”都柏林圣三一学院的神经免疫学家Colm Cunningham说(没有参与这项研究),“他们的研究结果很有说服力。”

尽管患病行为使人十分难受,但是研究人员认为,在病毒或细菌感染时出现的症状是有益的,使人们能够将精力投入到抵抗入侵的病原体中。对于癌症患者和自身免疫性疾病患者来说,患病行为可能是接受免疫分子治疗,即干扰素治疗的副作用。而当正常人感染患病时,体内可以自行产生并释放这些免疫分子。

这一情况就令研究者们十分困惑,因为他们认为血脑屏障是一种保护系统,它会阻止大多数病原体和免疫分子进入大脑,会阻碍免疫系统发出的信号。虽然科学家们已经发现一些机制,这些机制能让免疫系统的信号越过血脑屏障,影响病人的行为,但是人们还是不完全了解免疫系统是如何和大脑沟通的,伊利诺伊大学香槟分校的神经免疫学家Keith Kelley说(没有参与这项研究)。

为了深入研究患病行为的机理,德国佛雷堡大学的神经病理学家Marco Prinz和同事将小鼠暴露在能导致短暂疾病的病毒下。研究者用啮齿动物抑郁程度的标准测试来衡量病毒感染的效果。它们将被放在水中,啮齿类动物通常需要努力挣扎才能游上水面,但抑郁的啮齿动物却很快就会放弃挣扎,漂浮在水面上。感染的小鼠的漂浮时间比未感染的多两倍,表明病毒感染已经改变小鼠的行为了。

研究人员发现病毒促使小鼠产生一种干扰素,即干扰素-β。在脑保护膜上,干扰素-β会刺激受体分子以及附近血管上的细胞,构成了一部分的血脑屏障。

为了确定这些受体是否会引发患病行为,Prinz和同事用正常小鼠和转基因所以缺乏受体的小鼠来试验。在注射了能引发同一个免疫反应的RNA后,科学家们用来两套实验来来测量它们的精神能力和情绪。研究人员在《免疫学》中报道说,在“水面漂浮”的实验中,正常老鼠比转基因小鼠多了大约50%的漂浮时间,表明如果它们有该受体的话,它们就更容易变得抑郁。在另一个测试学习力的实验中,小鼠要记住水池中平台的位置。在这个实验中,注射RNA并没有影响到缺乏受体的小鼠的记忆能力,但正常小鼠的能力下降了约50%。“它们的认知能力严重受损。”研究的合著者、佛雷堡大学神经免疫学家Thomas Blank说。

Prinz、Blank和其他的同事们发现了一种能把免疫信号传输过血脑屏障的机制的两个部分,但他们仍然需要明确,到底是哪种分子导致了大脑的变化。他们发现,血管细胞会回应干扰素-β的刺激,产生另一种称为CXCL10的分子。于是,研究人员测量了海马神经元的电活动,海马体是大脑的一部分,有助于记忆并能产生人们的情感。CXCL10会改变神经元的反应效果,减少生物的学习能力。“我们可以在细胞层面和电生理层面上解释,是什么为患病行为的产生打下了基础。”Blank说。

这项研究十分重要,因为它发现了免疫系统和大脑之间一个新的沟通途径,Kelley说。Cunningham补充说,这项研究的数据和他的小组的研究数据吻合。Cunningham的研究小组从去年就开始做患病行为中干扰素β受体的相关研究。但现在,研究人员揭示了CXCL10分子的作用,发现了大脑表面受体的作用。

然而,德克萨斯大学MD安德森癌症中心的神经免疫学家Robert Dantzer对新发现的机制持怀疑态度。他说:“免疫细胞产生的细胞因子只在局部产生作用。”细胞因子只会存在于体内免疫细胞与病毒战斗的部位,不会前往大脑并引发患病行为。

但研究人员认为已经有了正确的研究方向。Blank说,现在一个主要的问题是,对于接受干扰素治疗的、患有癌症或自身免疫性疾病的患者,研究人员能否停止他们的患病行为。


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