生病如何影響大腦神經細胞作用?Nature 研究揭神經肽調控小鼠活動力

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當人生病時食慾、活動力都通常會降低,事實上多數動物都有類似表現,當身體受到感染時表現出類似的生理反應。生病時活動力低落這項看似常見的現象,近期由 The Rockefeller University 研究團隊執行,發表於 Nature 期刊研究指出,腦幹中的特定神經細胞參與調控生病時的生理機能,從而揭開了免疫系統如何與大腦相互作用。

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特殊神經肽調控發炎與小鼠生理機能

為了了解大腦神經細胞在遇到感染時的反應,研究團隊將小鼠進行脂多醣(Lipopolysaccharide, LPS)注射處理,這種特定的細菌細胞壁會活化免疫系統並誘導發炎反應發生。

經 LPS 刺激後,觀察到小鼠的腦幹迷走神經背側運動核(dorsal motor nucleus of vagus)中的神經肽(neuropeptide)ADCYAP1 活化程度增加,導致小鼠活動力低落,就連暴食的小鼠經 LPS 處理也停止進食;而在 ADCYAP1 神經肽失去活性的小鼠身上, LPS 誘導刺激引發的發炎效果便大幅下降。

研究團隊再針對正常小鼠觀察 ADCYAP1 的功能,以進一步確認其在免疫發炎反應中扮演角色。

經由活化小鼠腦中的 ADCYAP1 神經肽,發現正常小鼠不論在進食、飲水、活動力程度都下降, 藉此得知 ADCYAP1 神經肽的作用與小鼠面臨免疫發炎反應的低活動力有關。

研究負責人 Jeffrey M. Friedman 教授說道,腦幹迷走神經背側運動核可以說是大腦的「警報中心」,未來他們將繼續探討理解發炎感染影響調節進食行為的生理信號和神經迴路,除此也將觀察除了腦幹以外,大腦其他部位在發炎時的活性表現,以更全面了解免疫系統與大腦作用的關聯。

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參考資料:
1. https://www.rockefeller.edu/news/32954-the-brain-cells-that-slow-us-down-when-were-sick/
2. Nature, 2022; https://www.nature.com/articles/s41586-022-05161-7

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