anxiety Credit: Andrew Neel from Pexels

被称为细胞因子的免疫分子在身体抵抗感染方面发挥着重要作用，有助于控制炎症并协调其他免疫细胞的反应。越来越多的证据表明，其中一些分子也会影响大脑，从而导致疾病期间的行为变化。

来自麻省理工学院（MIT）和哈佛医学院的两项新研究，聚焦于一种名为 IL-17 的细胞因子，为上述证据增添了新的内容。研究人员发现，IL-17 作用于两个不同的大脑区域——杏仁核和体感皮层——产生两种不同的效果。在杏仁核中，IL-17 会引发焦虑感，而在皮层中，它会促进社交行为。

这些发现表明，免疫系统和神经系统紧密相连。MIT大脑与认知科学副教授、皮考尔学习与记忆研究所成员，同时也是这两项研究的资深作者之一 Gloria Choi 表示：“如果你生病了，你的内在状态、情绪和行为状态会发生很多变化，这不仅仅是身体上的疲劳，还与大脑有关。”

哈佛医学院免疫学副教授 Jun Huh 也是这两项研究的资深作者，这两项研究发表在 Cell 杂志上。其中一篇论文由皮考尔研究所的研究科学家 Byeongjun Lee 和前皮考尔研究所研究科学家 Jeong-Tae Kwon 领导，另一篇论文由哈佛医学院博士后 Yunjin Lee 和皮考尔研究所博士后 Tomoe Ishikawa 领导。

行为影响

几年前，当 Choi 和 Huh 发现 IL-17 与一种被称为“发烧效应”的现象有关时，他们开始对 IL-17 产生兴趣。对自闭症儿童的大规模研究发现，对于他们中的许多人来说，当他们发烧时，他们的行为症状会暂时减轻。

在 2019 年的一项小鼠研究中，Choi 和 Huh 表明，在某些感染情况下，IL-17 会被释放并抑制大脑皮层的一个小区域，即 S1DZ。该区域神经元的过度激活会导致小鼠出现类似自闭症的行为症状，包括重复性行为和社交能力下降。

Choi 说：“这种分子成为连接免疫系统激活（表现为发烧）与大脑功能变化和动物行为变化的纽带。”

IL-17 有六种不同的形式，并且有五种不同的受体可以与其结合。

在他们发表的两篇新论文中，研究人员着手绘制哪些受体在大脑的不同部位表达。该图谱显示，一对被称为 IL-17RA 和 IL-17RB 的受体存在于皮层中，包括研究人员先前确定的 S1DZ 区域。这些受体位于接收本体感觉输入并参与控制行为的神经元群体中。

当一种名为 IL-17E 的 IL-17 类型与这些受体结合时，神经元的兴奋性降低，从而导致在 2019 年的研究中观察到的行为影响。

Choi 说：“我们已经证明 IL-17E 对于减轻行为是必要的，它实际上几乎完全像神经调节剂一样发挥作用，因为它会立即降低这些神经元的兴奋性。”

“因此，有一种免疫分子在大脑中充当神经调节剂，其主要功能是调节神经元的兴奋性。”

Choi 假设 IL-17 最初可能进化为神经调节剂，后来被免疫系统用于在促进炎症中发挥作用。

这一观点与之前的研究一致，之前的研究表明，在蠕虫秀丽隐杆线虫中，IL-17 在免疫系统中没有作用，而是作用于神经元。IL-17 在蠕虫中的作用之一是促进聚集，这是一种社会行为。此外，在哺乳动物中，IL-17E 实际上是由皮层中的神经元产生的，包括 S1DZ。

Choi 说：“IL-17 的几种形式有可能首先进化为在大脑中充当神经调节剂，也许后来被免疫系统劫持，也充当免疫调节剂。”

诱发焦虑

在另一篇 Cell 论文中，研究人员探索了他们发现 IL-17 受体的另一个大脑位置——杏仁核。这种杏仁状结构在处理情绪（包括恐惧和焦虑）方面起着重要作用。

该研究表明，在被称为基底外侧杏仁核（BLA）的区域中，IL-17RA 和 IL-17RE 受体（它们成对工作）在离散的神经元群体中表达。当这些受体与 IL-17A 和 IL-17C 结合时，神经元的兴奋性增加，导致焦虑增加。

研究人员还发现，与直觉相反的是，如果用抗体阻断 IL-17 受体来治疗动物，实际上会增加体内循环的 IL-17C 的量。这一发现可能有助于解释在针对银屑病治疗的 IL-17-RA 受体的临床试验中观察到的意外结果，特别是关于其对精神健康的潜在不良影响。

Choi 说：“我们假设，在这种患者群体中上调的 IL-17 配体有可能作用于大脑以诱导自杀意念，而在动物中存在焦虑表型。”

Choi 假设，在感染期间，这种焦虑可能是一种有益的反应，使生病的人远离可能传播感染的其他人。

她说：“除了其对抗病原体的主要功能外，免疫系统的工作方式之一是控制宿主行为，以保护宿主自身并保护宿主所属的社区。免疫系统做到这一点的方式之一是使用细胞因子，即分泌因子，进入大脑作为沟通工具。”

研究人员发现，具有 IL-17 受体的相同 BLA 神经元也具有 IL-10 受体，IL-10 是一种抑制炎症的细胞因子。该分子抵消了 IL-17 产生的兴奋性，使身体能够在焦虑不再有用时将其关闭。

独特的行为

这两项研究共同表明，免疫系统甚至单个细胞因子家族都可以在大脑中产生多种影响。

Choi 说：“现在，我们在两个不同的大脑区域的不同神经元群体中表达了不同的 IL-17 受体组合，这些组合调节着非常不同的行为。一种实际上有点积极，可以增强社会行为，而另一种有点消极，可以诱发焦虑表型。”

她的实验室现在正在进行额外的 IL-17 受体位置图谱绘制，以及与它们结合的 IL-17 分子，重点关注 S1DZ 区域。最终，更好地了解这些神经-免疫相互作用可能有助于研究人员开发治疗神经系统疾病（如自闭症或抑郁症）的新方法。

Choi 说：“这些分子是由免疫系统制造的这一事实为我们提供了一种影响大脑功能的新方法，作为一种治疗手段。我们可以考虑对免疫系统做些什么，而不是考虑直接针对大脑。”

更多信息： 炎症和抗炎细胞因子双向调节调节焦虑的杏仁核回路，Cell (2025)。 DOI: 10.1016/j.cell.2025.03.005。 www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00278-8

免疫受体的全脑图谱揭示了白介素-17E 和受体 IL-17RB 的神经调节作用，Cell (2025)。 DOI: 10.1016/j.cell.2025.03.006。 www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00279-X

期刊信息： Cell

由 MIT 提供。

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