【Science子刊】新发现:大脑回路中的神经元控制着压力下的失眠状态

2020
09/15

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Lauren / 转化医学网
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众所周知,社会心理压力会使人产生全身的免疫反应。具体而言,慢性应激源会抑制细胞和体液的反应。尽管压力和压力诱导的兴奋对免疫系统有明显的影响,但对这一现象背后神经回路的了解还远远不够。近日,冷泉港实验室和斯坦福大学的科学家们确定了大脑中导致压力时期失眠的回路。

短暂接触压力源会在大脑上留下持久的印记。失眠是最常见的与压力有关的反应之一,澄清压力诱发失眠的机制对于开发有效的治疗方法至关重要。之前积累的证据表明,促进清醒的大脑区域参与了神经对压力的反应。此外,适应性和不适应性免疫反应的变化也与压力暴露有关。然而,整合行为(如失眠)和生理(如免疫抑制)效应的外显神经回路仍不清楚。

近日,冷泉港实验室(Cold Spring Harbor Laboratory, CSHL)和斯坦福大学(Stanford University)的科学家们已经确定了大脑中导致压力时期失眠的回路,事实证明,这个回路的作用不仅仅是让你辗转反侧。他们在老鼠身上进行的这项研究,将导致失眠的神经连接与免疫系统中由压力引起的变化联系起来,这些变化削弱了身体抵御各种危险的能力。

该研究在9月9日发表在《科学进展》杂志上,题为“Hypothalamic circuitry underlying stress-induced insomnia and peripheral immunosuppression”。

这项研究将压力和失眠这两个熟悉的问题联系起来。CSHL的助理教授Jeremy Borniger说,“这种由压力引起的失眠是众所周知的,在临床领域,长期以来人们都知道,慢性压力患者在各种不同的治疗方法和各种不同的疾病中通常表现得更糟。”

就像身体应激反应的许多方面一样,这些效应被认为是由应激激素皮质醇驱动的。Borniger在加入CSHL之前完成了一项博士后研究,研究小组在路易斯·德莱克(Luis de Lecea)的斯坦福实验室工作,发现大脑中引起皮质醇释放的压力敏感神经元和附近促进失眠的神经元之间存在直接联系。

在老鼠身上,他们发现荷尔蒙释放的脑细胞发出的信号对引起失眠的神经元有很强的影响。干扰这种联系可以使老鼠即使在压力环境下也能平静地入睡,而对压力敏感细胞的人工模拟则能立即唤醒睡着的动物。Borniger表示,“这似乎是一个非常敏感的开关,即使是非常微弱的电路刺激也会导致失眠。”

他们发现,同样的联系对免疫系统也有强大的影响。压力极大地扰乱了血液中某些免疫细胞的丰度,以及它们内部的信号通路,而研究小组仅仅通过刺激那些将压力与失眠联系起来的神经元,就能重现这些变化。

Borniger说,“理解这种循环机制为更深入地理解压力的后果打开了大门,很感兴趣的是,我们如何控制大脑中不同的回路,不仅控制免疫系统在基线水平,而且在疾病状态,如炎症性肠病或癌症或银屑病与全身炎症相关的东西。因为如果我们能够理解和操纵免疫系统,而不是使用一种能击中系统内某些目标的药物,我认为从长远来看,这将更加有效,因为它只是协同体内的自然回路。”

参考资料:

【1】https://medicalxpress.com/news/2020-09-neurons-stress-insomnia-immune.html

【2】https://advances.sciencemag.org/content/6/37/eabc2590

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关键词:
压力,失眠,神经,免疫反应,免疫系统

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