當你想到神經(jīng)遞質時,你可能會想到那些在神經(jīng)系統(tǒng)中穿梭的化學信使,它們負責你的思考、行動和感受。大多數(shù)人可能只知道神經(jīng)遞質主要在神經(jīng)元之間或神經(jīng)元與組織之間傳遞信息,但這并不是全部。近年一系列發(fā)現(xiàn)不斷增加我們對神經(jīng)遞質作用的認識,極大地擴展了我們對它們作為免疫調節(jié)因子的重要角色的理解。
神經(jīng)遞質受體與免疫細胞相遇 歷史上,神經(jīng)遞質幾乎被認為是神經(jīng)系統(tǒng)內的信使。我們曾學過,之所以乙酰膽堿(ACh)能激活肌肉纖維、血清素(5-HT)能影響情緒,依靠的是神經(jīng)元或肌肉細胞上的特定受體,以確保通信的準確性和精確度。
但當研究更為深入之后,我們不僅了解到神經(jīng)遞質在神經(jīng)系統(tǒng)內做更多的事情,而且還發(fā)現(xiàn)免疫細胞也表達相應的受體,神經(jīng)遞質原本狹窄的功能范圍擴大。
早期的研究表明免疫細胞上存在5-HT受體
(1),這一領域的研究開始加速。例如,科學家們很快發(fā)現(xiàn)T細胞可以合成乙酰膽堿(ACh),CD4+細胞比CD8+或B細胞含有更多的ACh,并且淋巴細胞合成和釋放ACh可以被有絲分裂原增強(3)。
這些以及其他類似的發(fā)現(xiàn)打開了一個新的理解層次,并將神經(jīng)遞質從突觸通信的領域引入到一個全新的領域,在這里它們也被證明是免疫細胞行為不可或缺的一部分。
白細胞與神經(jīng)遞質的釋放與響應 在這個領域重要的發(fā)展之一就是認識到白細胞不僅僅是被動接受神經(jīng)遞質信號。我們現(xiàn)在知道,像T細胞和樹突細胞這樣的免疫細胞能夠合成和/或釋放乙酰膽堿、多巴胺、5-HT和谷氨酸(4)。這種能力使免疫細胞能夠通過自分泌和旁分泌信號來調節(jié)自身及附近細胞的功能。
例如,樹突狀細胞自身并不合成5-HT,但確實表達5-HT轉運體,這使得它們可以從環(huán)境中攝取5-HT并釋放出來,在免疫反應期間影響T細胞的激活(5)。作為主要興奮性神經(jīng)遞質的谷氨酸也被證實是由樹突細胞釋放的。與5-HT類似,樹突狀細胞釋放的谷氨酸通過非囊泡機制調節(jié)T細胞激活(6)。
抗原呈遞免疫細胞與淋巴細胞之間形成的突觸似乎集中了神經(jīng)遞質信號并穩(wěn)定后續(xù)的相互作用,支持旁分泌通信(7)。而且不要忘記,來自交感神經(jīng)或副交感神經(jīng)的神經(jīng)遞質如何改變淋巴組織中白細胞的生理特性,這為這一復雜的網(wǎng)絡增加了另一層(4)。這些發(fā)現(xiàn)延伸到其他類型的免疫細胞,并揭示了一個我們仍在解開的復雜神經(jīng)遞質信號網(wǎng)絡。
神經(jīng)遞質與巨噬細胞的調節(jié) 如果我們仔細看看巨噬細胞,我們可以真正開始看到神經(jīng)遞質在免疫系統(tǒng)中的工作。德國的一組研究人員研究了5-HT7受體(5-HT7R)如何影響巨噬細胞的行為。在這項研究中,他們分化THP-1細胞成為不同的巨噬細胞亞型,以觀察使用激動劑LP-211激活5-HT7R對這些細胞的影響。 他們使用Anti-5HT7 Receptor/HTR7(extracellular)-FITC抗體(#ASR-037-F)進行了western blotting和免疫細胞化學,并發(fā)現(xiàn)在所有巨噬細胞亞型的細胞表面和細胞內均有5-HT7R表達(從功能角度來說,藥理激活5-HT7R導致了細胞形態(tài)學變化、細胞因子和趨化因子分泌增加,以及吞噬活性減少和遷移受損--尤其是在M1樣巨噬細胞中。 一系列其他研究揭示了乙酰膽堿如何通過激活巨噬細胞上的煙堿型乙酰膽堿受體來影響免疫系統(tǒng),在那里它產(chǎn)生抗炎效應(8, 9, 10)。
神經(jīng)遞質在腫瘤微環(huán)境中的發(fā)揮的作用 腫瘤微環(huán)境(TME)是另一個神經(jīng)遞質調節(jié)免疫反應的有趣區(qū)域。在TME中,神經(jīng)遞質與免疫細胞相互作用,影響腫瘤生長、進展和轉移(11)。
兒茶酚胺類神經(jīng)遞質,如去甲腎上腺素和腎上腺素,以其在交感神經(jīng)系統(tǒng)中的戰(zhàn)斗或逃跑反應中的作用而聞名。然而,在腫瘤中,它們可以通過激活免疫細胞上的β-腎上腺素受體來促進免疫抑制環(huán)境。這一作用抑制了對腫瘤免疫至關重要的細胞毒性T細胞和自然殺傷(NK)細胞的活性(12)。
作為大腦中主要神經(jīng)遞質的多巴胺,在癌癥中有更為復雜的作用,其中它調節(jié)免疫平衡以影響腫瘤生長和進展(11)。多巴胺刺激巨噬細胞、NK細胞和T細胞執(zhí)行抗腫瘤功能,但根據(jù)所涉及的受體,對T細胞有不同的效果。多巴胺激活靜息T細胞但抑制活化T細胞,顯示出這些受體具有動態(tài)作用(13)。
神經(jīng)遞質在研究與治療中的應用 我們對神經(jīng)遞質在免疫調節(jié)中的作用了解越多,就越能開辟更多研究和治療干預的途徑。當涉及到解碼神經(jīng)遞質受體在免疫細胞表面的作用時,能夠可靠靶向這些受體的抗體將是實驗室的主要工具。
隨著神經(jīng)遞質從僅作為神經(jīng)元信使轉變?yōu)槊庖哒{節(jié)的關鍵參與者,科學家們面臨著許多新的探索領域。優(yōu)寧維提供一系列針對神經(jīng)遞質受體的抗體,包括5-HT7受體、β2-腎上腺素受體、煙堿型乙酰膽堿受體α7等,助力您的科學研究。