肠道中疼痛感应神经元可以直接保护肠道免受炎症的损害

(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:发表在《Cell》上的两项新研究报告了肠道中疼痛感应神经元的意外方式,这些神经元不仅是作为感官报警系统。
研究表明,这些神经元还可以直接保护肠道免受炎症的损害。
两项新研究之一的高级调查员Isaac Chiu说道:“事实证明,疼痛可能以更直接的方式保护我们,而不是其检测潜在伤害并向大脑发送信号的经典工作。
”
据悉,Chiu跟哈佛大学医学院的一个团队的工作重点是肠道中的疼痛神经元跟小肠细胞的沟通方式,小肠细胞是一种在肠道中排列的细胞,其在有炎症时分泌保护性粘液。
虽然研究人员们知道这些疼痛感应神经元一定有某种方式将威胁传达给其他肠道细胞,但直到现在他们还不明白到底是什么机制在起作用。
在哈佛大学领导的研究中,研究人员发现胃小球细胞携带特定的受体,这可以接收疼痛神经元发出的信号。
当疼痛神经元受到刺激时,它们会释放一种叫做降钙素基因相关肽(CGRP)的化学物质。
而这种化学信号看起来是小肠球囊细胞粘液分泌的一个关键诱因。
在几个小鼠实验中,研究人员证明了一般的肠道健康是如何被来自疼痛神经元的CGRP分泌所维持的。
不仅在急性炎症疼痛或损伤的情况下被CGRP激活,而且在健康的肠道中,似乎有微生物触发这一过程,作为维持微生物群平衡的一种方式。
“这一发现告诉我们,这些神经不仅被急性炎症触发,而且在基线时也被触发,”Chiu解说道,“只要有正常的肠道微生物在身边,似乎就会搔动神经并导致小肠细胞释放粘液。
”
这些发现的一个令人信服的含义是,系统地抑制身体的疼痛反应有可能对这种保护机制产生有害的影响。
当研究人员观察了被设计成在肠道中缺乏疼痛神经元或缺乏CGRP受体的小鼠,他们看到了更大的炎症损害。
Chiu指出:“在患有肠道炎症的人中,主要症状之一是疼痛,所以你可能会认为我们想要治疗和阻止疼痛以减轻痛苦。
但这种疼痛信号的某些部分可能作为一种神经反射被直接保护,这就提出了重要的问题,即如何以一种不会导致其他伤害的方式仔细管理疼痛。
”
最近发表的第二项研究--这次是由威尔康奈尔医学院的科学家领导--也指出了在感知疼痛的肠道神经元中发现了一种新的保护功能。
这项研究的重点是具有一种被称为TRPV1的特殊受体的肠道神经。
当肠道神经元上的TRPV1受体受到刺激时,大脑的反应是产生一种灼热的胃痛,任何患有炎症性肠道疾病的人都会对此感到熟悉。
然而有点反直觉的是,研究人员发现在小鼠模型中完全沉默TRPV1受体会导致肠道炎症的增加。
因此,很明显这种疼痛感应反应所做的事情不仅仅是向大脑报告感觉。
进一步的小鼠调查显示,TRPV1被阻断的动物的炎症损害增加跟肠道细菌种群的显著变化有关。
事实证明,表达TRPV1的肠道神经元会分泌一种叫做P物质的分子,而这种分子会促进肠道内细菌的健康平衡。
正如在哈佛大学的研究中发现细菌会“骚扰”肠道神经并产生保护性粘液的释放一样,这项研究发现一些细菌可以直接激活肠道神经分泌的P物质。
这两项研究无疑提出了一堆新问题,审视肠道神经元在炎症性疾病中的作用。
比如未来的抗炎治疗能否针对这些肠道神经元机制?
根据威尔康奈尔大学研究的论文第一作者David Artis的说法,这些新发现应该改变我们对炎症性疾病的思考方式。
“目前的很多抗炎药只对一些病人有效,制药公司真的不知道为什么。
也许这是因为,当涉及到慢性炎症时,我们一直只看到图片的一部分--而现在其余部分,包括神经系统的作用,开始成为焦点,”Artis说道。

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(神秘的地球uux.cn)据cnBeta:对小鼠的新研究阐明了疼痛神经元如何保护肠道免受损害。
疼痛是进化过程中检测伤害和让我们知道有问题的最有效机制之一。
它就像一个警告系统,告诉我们要停下来并关注我们的身体。
但如果疼痛不仅仅是一个单纯的报警信号呢?如果疼痛本身就是一种保护形式呢?
由哈佛大学医学院的研究人员领导的一项新研究表明,小鼠的情况很可能就是这样。
这项令人惊讶的研究显示,小鼠肠道中的疼痛神经元在正常情况下调节保护性粘液的存在并在炎症状态下刺激肠道细胞释放更多粘液。
这项研究已于当地时间10月14日发表在《Cell》上。
这项研究工作描述了一个复杂的信号级联的步骤,表明疼痛神经元跟含有粘液的肠道细胞(被称为小肠细胞)进行了直接串联。
“事实证明,疼痛可能以更直接的方式保护我们,而不是其检测潜在伤害和向大脑发送信号的经典工作。
我们的工作显示了肠道中介导疼痛的神经是如何与附近的肠道上皮细胞对话的,”这项研究的高级调查员Isaac Chiu说道,“这意味着神经系统在肠道中的主要作用不仅仅是给我们带来不愉快的感觉,它是肠道屏障维护的一个关键角色,也是炎症期间的保护机制。
”Chiu是HMS的Blavatnik研究所的免疫生物学副教授。
一次直接的对话
我们的肠道和呼吸道上布满了卵巢细胞。
腺泡细胞因其杯状外观而得名,它含有由蛋白质和糖类组成的凝胶状粘液作为保护层,以此来保护器官表面免受磨损和损害。
新研究发现,当跟肠道中的痛觉神经元直接互动而触发时,肠道吞咽细胞会释放保护性粘液。
在一组实验中,研究人员观察到,缺乏疼痛神经元的小鼠产生的保护性粘液较少,其肠道微生物组成发生了变化--一种被称为菌群失调的有益和有害微生物的不平衡。
为了澄清这种保护性串扰是如何发生的,科学家们分析了疼痛神经元存在和不存在的情况下吞咽细胞的行为。
他们发现,腺泡细胞的表面含有一种叫做RAMP1的受体,确保细胞能对邻近的疼痛神经元作出反应,这些神经元被饮食和微生物信号及机械压力、化学刺激或温度的剧烈变化激活。
实验进一步表明,当神经元受到刺激时,这些受体跟附近疼痛神经元释放的一种叫做CGRP的化学物质连接。
研究人员发现,这些RAMP1受体还存在于人类和小鼠吞咽细胞中从而使它们对疼痛信号有反应。
实验进一步表明,某些肠道微生物的存在激活了CGRP的释放以维持肠道的平衡。
Chiu说道:“这一发现告诉我们,这些神经不仅被急性炎症触发,而且在基线上也被触发。
只要有普通的肠道微生物在身边,似乎就会使神经发痒并导致小肠细胞释放粘液。
”
Chiu表示,这种反馈回路确保了微生物向神经元发出信号,神经元调节粘液,而粘液则保持肠道微生物的健康。
研究显示,除了微生物的存在,饮食因素也在激活疼痛受体方面发挥了作用。
当研究人员给小鼠服用辣椒素时,小鼠的疼痛神经元迅速被激活,这导致小肠细胞释放大量的保护性粘液,而辣椒素是辣椒中的主要成分,它能引发强烈的急性疼痛。

相比之下,缺乏疼痛神经元或消化道细胞CGRP受体的小鼠更容易患结肠炎,这是一种肠道炎症的形式。
这一发现可以解释为什么肠道菌群失调的人可能更容易患结肠炎。
当研究人员给缺乏疼痛神经元的动物注射疼痛信号CGRP时,小鼠的粘液分泌迅速改善。
即使在没有疼痛神经元的情况下,这种治疗也能保护小鼠免受结肠炎的影响。
这一发现表明,CGRP是导致保护性粘液分泌的信号级联的一个关键煽动者。
研究的论文第一作者、Chiu实验室的博士后研究员Daping Yang说道:“疼痛是肠道慢性炎症的常见症状如结肠炎,但我们的研究表明,急性疼痛也起到了直接的保护作用。
”
抑制疼痛可能带来的弊端
该团队的实验显示,缺乏疼痛受体的小鼠在结肠炎发生时的损伤也更严重。
研究人员表示,鉴于止痛药经常被用来治疗结肠炎患者,考虑阻断疼痛可能带来的不利后果可能非常重要。
Chiu说道:“在患有肠道炎症的人中,主要症状之一是疼痛,所以你可能认为我们想治疗和阻断疼痛以减轻痛苦。
但这种疼痛信号的某些部分可能作为一种神经反射被直接保护,这就提出了重要的问题,即如何以一种不会导致其他伤害的方式仔细管理疼痛。
”
此外,研究人员表示,一类抑制CGRP分泌的常见偏头痛药物可能通过干扰这种保护性疼痛信号而损害肠道屏障组织。
“鉴于CGRP是小肠细胞功能和粘液分泌的媒介,如果我们长期阻断偏头痛患者的这种保护机制,如果他们长期服用这些药物,会发生什么?”Chiu反问道,“这些药物是否会干扰粘膜和人们的微生物组?”
卵巢细胞在肠道中有多种其他功能。
它们为抗原--在病毒和细菌上发现的启动身体保护性免疫反应的蛋白质--提供了一个通道,并且它们会产生抗菌化学物质,这样可以起到保护肠道免受病原体感染的作用。
“从我们目前的工作中产生的一个问题是,疼痛纤维是否也调节这些其他功能的吞咽细胞,”Yang说道。
另外,他还补充称,另一条调查路线是探索CGRP信号通路的中断并确定故障是否在具有炎症性肠病遗传倾向的患者中起作用。
有些随着考古发现逐渐清晰,有些却越挖越扑朔迷离。
今天要说的这三个,堪称中国历史上最有分量的悬案——一个神秘到像外星文明,一个遗憾到让所有中国人意难平,最后一个,至今没人说得清楚。
一、三星堆:突然出现又突然消失的“天外来客”如果说中国考古有哪个发现最让人头皮发麻,三星堆绝对排第一。
青铜神树、纵目面具、黄金权杖、青铜大立人……这些器物造型之诡异、工艺之精湛,完全不像我们熟悉的中原文明。
没有文字记载,没有历史传承,甚至连它属于哪个族群、信仰什么神灵,至今没有定论。
它和夏商文明没关系,和传统认知中的古蜀文化也不完全一样。
有人说是外星文明,有人猜是西亚文化东传,还有人认为是史前失落的古老王国。
更诡异的是,这个高度发达的文明,存在了约1500年后,突然就消失了。
没有战争痕迹,没有瘟疫证据,就这么人间蒸发。
三星堆,至今是中国上古史最大的“黑箱”。
二、传国玉玺:华夏正统的千年遗憾这是真正让所有中国人意难平的一件国宝。
秦始皇用和氏璧打造,丞相李斯篆刻“受命于天,既寿永昌”八个字,从此成为历代皇帝“合法登基”的唯一凭证。
谁得到它,谁就是天命所归的正统;
没有它,哪怕当了皇帝,心里也发虚。
这块玉玺传了一千多年,历经秦汉、魏晋、隋唐,无数人为它流血厮杀。
直到公元936年,后唐末帝李从珂举族自焚于洛阳,传国玉玺跟着大火一起消失。
从那以后,历朝历代都在找,找到的几乎全是赝品。
明朝、清朝都有人声称找到了真正的传国玉玺,但最终都被证明是伪造。
这件象征着“华夏正统”的国宝,就这样彻底消失在历史长河中,成为千年以来最大的遗憾。
三、是谁修建了秦始皇陵?你可能会说:这有什么说不清楚的?史书上不是写着是秦始皇自己下令修建的吗?问题没那么简单。
秦始皇陵的规模远超古代工程能力的极限——陵冢高五十多丈,地宫以铜铸椁,水银为江河大海,还有各种机关暗器。
现代遥感探测发现,陵墓范围内汞含量异常,证实了史书的记载。
但关键是:秦朝当时人口不过两千万,同时还在修长城、修驰道、征南越、抗匈奴。
以当时的动员能力和技术水平,根本不可能在短短三十多年内完成如此庞大的工程。
更令人费解的是,陵墓中那些超越时代的工艺——青铜剑的表面铬盐氧化处理技术(德国1937年才发明,美国1950年才专利)、兵马俑千人千面的写实技法、至今无法复制的精密铸造工艺——这些东西从哪来的?史书只说“发刑徒七十余万人修陵”,但七十万人怎么组织管理?那些技术从哪里学来?为什么会突然出现、又突然失传?没人说得清楚。
这三个谜团,一个比一个离奇。
三星堆让我们追问:中华文明究竟有多元?传国玉玺让我们遗憾:正统的象征到底在哪?秦始皇陵让我们沉默:有些历史,可能永远挖不出真相。
在它人迹罕至的深处,有一处神秘的“无底洞”,吸引着科考队一次次深入探测,可即便探测深度超过千米,依旧没能触及洞底,其内部复杂的结构更是成了困扰世人的谜题。
今天,就以说说的方式,跟大家聊聊这座无底洞的来龙去脉,说说那些探测过程中的惊险与疑惑,讲讲它从被发现到如今依旧神秘的全部故事。
先跟大家说说这座无底洞是怎么被发现的,没有什么惊天动地的奇遇,反而带着几分偶然。
熟悉昆仑山的人都知道,山脉深处大多是无人区,常年被冰雪覆盖,地质复杂,气候恶劣,除了少数牧民偶尔会在边缘地带活动,几乎没有人敢深入腹地。
大概几年前,一支野外地质勘探队,为了开展昆仑山区域的地质构造调研,深入到了山脉中段的无人区域,那里远离人类活动痕迹,到处都是陡峭的冰崖和裸露的岩石,连常见的高原植被都十分稀少。
勘探队一路小心翼翼地前行,一边记录地质数据,一边排查潜在的危险,毕竟昆仑山的地质活动向来活跃,随时可能出现滑坡、冰崩等意外。
就在他们翻越一处海拔四千多米的冰坡时,队员们突然发现,冰坡下方有一个不起眼的洞口,被厚厚的冰层和碎石掩盖着,若不是其中一名队员不小心踩空,差点坠入其中,恐怕这个洞口还要被隐藏更久。
最初发现洞口的时候,大家并没有太在意,只当是一处普通的冰洞或者岩石缝隙。
可当队员们清理掉洞口的冰层和碎石后,才发现事情并没有那么简单。
这个洞口不算特别大,宽度大概只有两米左右,高度不足一米,需要弯腰才能进入,洞口周围的岩石呈现出一种奇异的暗黑色,摸上去异常光滑,不像是自然风化形成的,反而像是被某种力量长期冲刷或者侵蚀的痕迹。
更让人疑惑的是,从洞口往下望去,一片漆黑,深不见底,即便打开强光手电筒,光线也只能照射到十几米深的地方,再往下就是无尽的黑暗,仿佛一个通往地心的通道。
出于地质勘探的职业敏感,队员们意识到这个洞口不简单,于是立刻暂停了原本的调研计划,开始对这个神秘洞口进行初步探查。
他们先用无人机搭载摄像头,试图深入洞口内部拍摄,可无人机刚进入洞口几十米,信号就突然中断,再也无法联系,最后只能不了了之。
随后,队员们又用绳索绑着探测仪器,慢慢放入洞口,一点点向下探测,可当探测仪器下降到一百多米的时候,绳索突然出现了异常的晃动,像是被什么东西缠绕住,紧接着,仪器的信号也彻底消失,拉上来之后发现,绳索有明显的磨损痕迹,而探测仪器却不见了踪影,仿佛被洞口深处的某种力量吞噬了一般。
初步探查的异常,让这支勘探队既兴奋又谨慎。
兴奋的是,他们可能发现了一处从未被人类记载过的地质奇观;
谨慎的是,这个洞口的神秘和危险,远远超出了他们的预期。
于是,勘探队立刻整理了初步探测的数据和情况,上报给了相关部门,请求派遣专业的探测团队和更先进的设备,对这个神秘的“无底洞”进行深入探测。
大概半个月后,一支由地质学家、探险家、工程师组成的专业探测团队,带着先进的探测设备,抵达了昆仑山深处的这个洞口,开启了正式的探测工作。
这次探测,团队准备得十分充分,带来了高精度的地下探测雷达、耐高温高压的探测机器人、超长的高强度绳索,还有完善的安全防护设备,毕竟谁也不知道,这个无底洞的深处到底隐藏着什么。
探测工作一开始,就遇到了不少困难。
洞口周围的冰层十分脆弱,稍有不慎就会发生坍塌,队员们只能小心翼翼地加固洞口,才能确保探测工作的安全。
进入洞口之后,内部的环境比大家预想的还要复杂,洞口下方并不是笔直的通道,而是蜿蜒曲折,时而狭窄,时而宽阔,有的地方只能容一个人侧身通过,有的地方却宽敞得像一个巨大的大厅。
更奇怪的是,洞内的温度变化极大,从洞口的零下十几摄氏度,随着深度的增加,温度逐渐升高,到了五百多米深的地方,温度已经达到了零上十几摄氏度,而且空气变得十分稀薄,还夹杂着一股淡淡的、说不出的异味,让人感到有些不适。
探测团队一边克服洞内的恶劣环境,一边慢慢向下探测,探测机器人在前开路,实时传输洞内的画面和地质数据,队员们则在洞口监控,随时应对突发情况。
随着探测深度一点点增加,大家的心情也越来越紧张,每向下一米,都可能发现新的异常。
当探测深度达到五百米的时候,机器人传回的画面中,出现了一些奇怪的岩石结构,这些岩石的纹理十分特殊,层层叠叠,像是人为堆砌的一般,但又找不到任何人工加工的痕迹,地质学家们推测,这可能是亿万年以来,地质运动和地下水侵蚀形成的特殊地貌。
可即便如此,大家依旧没有放弃,继续向下探测。
当探测深度突破一千米的时候,所有人都感到十分震撼,因为按照常理来说,这样的天然洞穴,深度一般不会超过几百米,而这个无底洞,在探测到一千米之后,依旧没有见底的迹象,机器人传回的画面中,依旧是无尽的黑暗和未知的岩石结构,没有任何到底的征兆。
更让人疑惑的是,随着深度的增加,洞内的地质结构变得越来越复杂,探测雷达显示,洞内有很多分支通道,像是一个巨大的地下迷宫,而且还有不明的信号干扰,导致探测设备的精度受到了很大影响,无法准确判断洞底的具体位置和内部的详细结构。
说到这里,可能有人会问,为什么探测到一千米还不继续往下?其实,不是探测团队不想继续,而是受到了多种因素的限制。
一方面,探测设备的极限已经接近,超长绳索的承重能力也面临挑战,再往下探测,可能会出现设备故障或者安全事故;
另一方面,洞内的环境越来越恶劣,深度超过一千米之后,压力和温度都达到了设备和人体的承受极限,继续探测,会给队员们的生命安全带来极大的威胁。
无奈之下,探测团队只能暂停探测工作,将探测到的数据和情况进行整理分析。
根据现有数据显示,这个无底洞的深度至少在一千米以上,具体到底有多深,至今无法确定;
其内部结构极其复杂,有大量的分支通道和奇异的岩石结构,而且存在不明的信号干扰,至于洞内是否有地下水、是否有未知的生物,更是无从得知。
自从这个无底洞被发现以来,就吸引了无数人的关注,有人猜测,它是通往地心的通道,有人说,它是远古时期的地下遗址,还有人传言,洞内藏着神秘的宝藏或者未知的生物。
但这些都只是猜测,没有任何科学依据。
地质学家们推测,这个无底洞的形成,可能与昆仑山亿万年以来的地质运动有关,昆仑山作为我国西部的重要地质构造带,板块运动活跃,加上长期的冰川侵蚀和地下水冲刷,才形成了这样一个深不见底、结构复杂的天然洞穴。
如今,几年时间过去了,虽然有不少科研团队想要再次前往昆仑山,对这个无底洞进行更深入的探测,但由于洞内环境复杂、危险重重,加上探测技术的限制,至今没有新的探测行动。
这个藏在昆仑山深处的无底洞,依旧保持着它的神秘,探测深度超千米仍未到底,内部结构依旧未知,就像一个沉默的巨人,默默守护着昆仑山的秘密。