第三军医大学数字医学研究所与实验动物中心联合承担了《人类重大疾病小鼠模型的建立与应用》的一项子课题“构建疾病小鼠的数字化模型数据库”，该大项目为一项国家支撑计划，南京大学徐璎教授为主要完成人。本研究所构建的数字化小鼠模型数据库为继数字化人、数字化猪数据库之后的又一数字化生物模型数据库。目前，该研究正在进行过程中。



第三军医大学数字医学研究所 吴毅
2008年8月28日

内容快照：

美国科学家在一只实验用的蠕虫身上发现了神经系统和免疫系统之间的基因链，为人类寻找新的医疗方法指明了道路。相关论文发表在《科学》（Science）杂志上。

美国杜克大学医学中心的研究人员早些时候已经从理论上得出结论，在神经系统和免疫系统间存在一种直接的联系，比如神经系统传递的压力信息能超越抗体的保护作用，但是研究人员一直未能找到它们之间的精确联系。

杜克大学分子遗传学和微生物学系副教授Alejandro Aballay博士介绍说：“这是我们第一次通过基因方法找到神经系统中能够调节远处细胞中免疫反应的那些神经元。”他们研究了蛔虫秀丽隐杆线虫体内的神经回路。Aballay说：“秀丽隐杆线虫中的神经系统很简单，特征较明显，而且研究人员最近在这种蛔虫体内发现了一种天生的免疫系统，因此我们主要选择了这种蛔虫做研究。我们能够研究免疫系统和神经系统的构造，以及它们之间‘交谈’的生物学意义。我们的研究将使这一全新研究领域步入新的阶段。”

在美国国立卫生院的国立医学科学院分管分子免疫学津贴的Pamela Marino博士说：“Aballay博士利用蛔虫的遗传机理找到了蛔虫神经系统和天生的免疫系统间‘交谈’的证据。这项发现不仅验证了神经系统对免疫系统的调节作用，而且为研究神经元如何影响其他非神经过程，如脂肪存储和长寿等打开了一扇门。”

这个研究队伍曾经用两种方法来研究神经细胞和免疫响应细胞间的联系。他们发现在蛔虫细胞中存在一种和蛋白质相连的感受器NPR—1, 其作用类似于哺乳动物的神经肽Y，可以抑制那些能够阻碍免疫反应的神经元的活动。他们还研究了一种变异的npr—1基因，它产生的NPR—1感受器不具有上述作用。科学家了还证明，当这个感受器不能工作时，神经元能够阻止免疫反应，蛔虫就会对病原体感染更为敏感。

Aballay说，在蛔虫的体液中发现了含有NPR—1感受器的三种不同的神经元，蛔虫的体液就相当于人类的血流。来自神经元的信号能够转移并和其他身体组织联系，比如肠组织，它和细菌引起的病原体有直接联系。

科学家们还对由于npr—1基因变异导致的神经细胞作用改变的蛔虫进行了基因组分析。分析显示这些蛔虫体内编码天生的免疫反应标记的基因表现较弱。尤其重要的是，他们还发现了大部分的免疫标记基因受到P38 MAPK信号通道的调节，这无论是蛔虫体内的免疫系统，还是人体体内的免疫系统都是需要的。

Aballay说，“由于联系神经系统和免疫系统的网络系统非常复杂，治疗性干预的对象的数量可能会增多。为找到促进针对不同病原体的天生免疫力的新方法，仅神经系统就能够提供许多对象。”（来源：搜狐科学 尚力）

（《科学》（Science），DOI: 10.1126/science.1163673，Katie L. Styer，Alejandro Aballay）




Published Online September 18, 2008
Science DOI: 10.1126/science.1163673

Submitted on July 23, 2008
Accepted on September 11, 2008

Innate Immunity in Caenorhabditis elegans Is Regulated by Neurons Expressing NPR-1/GPCR
Katie L. Styer 1 , Varsha Singh 1 , Evan Macosko 2 , Sarah E. Steele 1 , Cornelia I. Bargmann 2 , Alejandro Aballay 1
1 Department of Molecular Genetics and Microbiology, Duke University Medical Center, Durham, NC, USA.
2 Howard Hughes Medical Institute and Laboratory of Neural Circuits and Behavior, The Rockefeller University, New York, NY, USA.

A large body of evidence indicates that metazoan innate immunity is regulated by the nervous system, but the mechanisms involved in the process and the biological significance of such control remain unclear. We show that a neural circuit involving npr-1 , which encodes a G protein–coupled receptor related to mammalian neuropeptide Y receptors, functions to suppress innate immune responses. The inhibitory function of NPR-1 requires a cyclic GMP-gated ion channel encoded by tax-2 and tax-4 as well as the soluble guanylate cyclase GCY-35. Furthermore, we show that npr-1- and gcy-35- expressing sensory neurons actively suppress immune responses of non-neuronal tissues. A full-genome microarray analysis on animals with altered neural function due to mutation in npr-1 shows an enrichment in genes that are markers of innate immune responses, including those regulated by a conserved PMK-1/P38 MAPK signaling pathway. These results present evidence that neurons directly control innate immunity in C. elegans , suggesting that G protein–coupled receptors may participate in neural circuits that receive inputs from either pathogens or infected sites and integrate them to coordinate appropriate immune responses.



来源URL：http://www.sciencenet.cn/htmlpaper/20089251634463473612.html