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食物中毒引起的嘔吐是身體在保護你，那么具體它都做了些什么呢？( 二 )

健康知識養生常識


腸-腦回路
為了確定支配Tac1+DVC神經元的腸-腦回路 ， 研究人員使用重組狂犬病病毒進行了逆行追蹤 ， 結果發現 ， Tac1+DVC神經元由同側迷走神經感覺神經元和幾個大腦區域單突觸支配 。 迷走神經感覺神經元的腸絨毛粘膜末端接近腸嗜鉻（Enterochromaffin ， EC）細胞 。 EC細胞負責5-羥色胺（5-HT）的合成和分泌 ， 那么迷走神經感覺神經元是否對5-HT有反應呢？
研究人員進一步敲除了小鼠EC細胞合成5-HT所必需的基因 ， 結果損害了干嘔樣行為和CFA 。 氟西汀（一種常見的抗抑郁藥 ， 能阻斷神經元對5-HT的再攝?。┑膯为毷褂貌粫鸶蓢I樣行為 ， 但可以促進SEA誘導的干嘔樣行為 ， 表明5-HT的快速再攝取可能參與了毒素誘導的嘔吐的調節 。
使用熒光指示劑對Tac1+DVC神經元進行成像 ， 結果發現當小鼠表現出干嘔樣行為時 ， 熒光瞬時增加 ， 且熒光信號能夠與干嘔樣行為在時間和張嘴的幅度上對齊 ， 表明Tac1+DVC神經元對干嘔樣行為的幅度和持續時間進行編碼 。 迷走神經的切斷或使用HT3R拮抗劑均顯著降低熒光信號的振幅 ， 表明這一信號是由迷走神經感覺神經元從腸道傳輸到Tac1+DVC神經元 。
人為使用光遺傳學激活Tac1+DVC神經元也能誘發小鼠的干嘔樣行為 ， 且時間取決于光刺激的頻率和激光功率 。 化學遺傳激活Tac1+DVC神經元同樣能夠誘發干嘔樣行為和CFA ， 表明Tac1+DVC神經元的激活足以使小鼠產生反應 。
視頻S1光遺傳學誘發干嘔樣行為（來源：[1]）
對Tac1+DVC神經元投射的下游進行考察 ， 發現一部分Tac1+DVC神經元投射到腹外側延髓的腹側呼吸群（ventralrespiratorygroup ， rVRG） ， 另一部分投射到腦橋的外側臂旁核（lateralparabrachialnucleus ， LPB） 。 過去的研究表明rVRG與嘔吐有關 ， LPB與厭惡味覺記憶有關 ， 后續的實驗也驗證了投射到這兩個不同區域的兩群Tac1+DVC神經元確實分別參與干嘔和CFA 。
測試SEA和化療藥物多柔比星如何喚起本研究中確定的腸-腦回路發現 ， SEA和多柔比星并不會直接激活腸道EC細胞 ， 而是首先在腸道中引起炎癥損傷 ， 腸上皮細胞隨后釋放警報細胞因子IL33來間接誘導EC細胞釋放5-HT 。
至此 ， 毒素—腸上皮細胞—IL33—EC細胞—5-HT—迷走神經感覺神經元—Tac1+DVC神經元—rVRG/LPB—干嘔/CFA的整條回路被完整揭示 。
食物中毒引起的嘔吐是身體在保護你，那么具體它都做了些什么呢？
文章圖片
圖3毒素誘導嘔吐的腸-腦回路（圖源：[2]）
這項研究在分子和細胞的層面上確定了參與毒素誘導的防御反應的腸-腦回路 ， 有助于人們更好地理解食物中毒和化療中的副作用 。 這項研究為未來抗嘔吐藥物的研發開辟了新的道路 ， 同時這項研究的通訊作者、北京生命科學研究所曹鵬博士表示：“除了食源性細菌 ， 人類還會遇到很多病原體 ， 我們的身體也配備了類似的機制來排出這些有毒物質 ， 研究大腦如何感知病原體的存在并啟動反應清除它們 ， 這是一個令人興奮的新研究領域 。 ”
撰文|風立宵
排版|喬維鈞
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參考資料：
[1]XieZ,ZhangX,ZhaoM,etal.Thegut-to-brainaxisfortoxin-induceddefensiveresponses.Cell.2022Nov10;185(23):4298-4316.e21.doi:10.1016/j.cell.2022.10.001.Epub2022Nov1.PMID:36323317.
[2]JaneY.Chen,RichardD.Palmiter,Agut-retchingdiscovery,Cell,Volume185,Issue23,2022,Pages4249-4251,ISSN0092-8674,https://doi.org/10.1016/j.cell.2022.10.015.
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