揭秘感觉神经元如何通过TGF-β编程巨噬细胞身份

刚刚一篇发表在顶级期刊《Cell》上的重磅研究,揭开了一个关于“神经”和“免疫细胞”如何联手修复创伤的动人故事
  • https://www.cell.com/immunity/fulltext/S1074-7613(25)00367-X

这篇研究的领衔者,是德国弗莱堡大学医学院的朱莉娅·科尔特博士。她可不是一个躲在实验室里只看数据的学者,她的团队长期关注皮肤这个人体最大器官的“内部生态”。她和她的同事们,比如卡特琳·基尔多夫、菲利普·亨内克,以及来自英国、巴西、瑞士等地的合作者,组成了一个横跨欧美的“科研天团”。他们不满足于知道“是什么”,更执着于追问“为什么”和“怎么做到的”。

这篇论文,就是他们花了多年心血,用小鼠模型、基因测序、细胞共培养等一系列复杂技术,为我们拼出的一幅“身体自愈”全景图。

故事的起点,是皮肤里一种神秘的“保镖”细胞——感觉神经相关巨噬细胞,简称sNAMs。

巨噬细胞大家可能听说过,是免疫系统的“清道夫”,负责吞噬细菌和垃圾;但sNAMs不一样,它们是巨噬细胞里的“特种兵”,专职守卫皮肤里的感觉神经。这些神经负责传递痛、痒、温度,一旦受损,人就会麻木、失去知觉。

科学家早就发现,sNAMs总在神经旁边安营扎寨,而且在神经受伤后,它们会第一时间冲上去帮忙修复。

但问题是,这些“特种兵”是从哪儿来的?它们为什么只认神经,还拥有修复神经的独门绝技?这就像一个城市的特警队,他们的编制、训练、忠诚度,到底是谁在背后一手操办?

科尔特团队给出的答案,堪称“教科书级”的精准:

他们发现,这些sNAMs的“教官”,正是它们要保护的“感觉神经”本身。整个过程,是一场由神经主导的“定向培养”。当皮肤受伤,神经末梢开始再生时,血液里的普通单核细胞会被招募过来。这些细胞就像刚入伍的新兵,懵懂无知。但只要它们靠近新生的神经,就会立刻接收到一种名为“转化生长因子-β”(TGF-β)的信号分子。

这个信号,就像是神经发出的“入职通知书”和“培训大纲”。

一旦单核细胞接收到TGF-β,它们的基因程序就会被彻底重写,从一个普通的“清洁工”,华丽转身为专业的“神经保镖”sNAMs。它们会开始表达Axl、Fcrls等特定基因,同时关闭那些“大众化”的标记,完成身份的彻底转变。

这还没完,这场“培训”不仅仅是身份认证,更是技能传授。研究团队通过精巧的实验设计证明,只有经过神经和TGF-β信号“洗礼”过的巨噬细胞,才具备促进神经再生的能力。

他们在培养皿里把感觉神经元和巨噬细胞放在一起,结果神经长得又快又好;但如果用药物阻断TGF-β信号,或者直接使用未经“培训”的普通巨噬细胞,神经的生长就明显受阻。

这就像一个严格的师徒制,师父(神经)手把手教徒弟(巨噬细胞)修桥补路的绝活,少一个环节,手艺就不灵。

更令人惊叹的是,这种“神经-免疫”的协作,是高度局部化和精准化的。只有在神经再生的“前线”,TGF-β的浓度才足够高,才能有效“培训”巨噬细胞。这确保了资源不会被浪费,避免了免疫细胞在错误的地方被错误地激活,从而可能引发炎症或自身免疫疾病。这种精妙的调控,体现了生命体在亿万年进化中形成的、令人叹为观止的智慧。

这项研究的意义,远不止于满足我们的好奇心。它为我们理解慢性疼痛、糖尿病神经病变、甚至某些神经退行性疾病提供了全新的视角。如果sNAMs的生成或功能出了问题,神经修复就会失败,导致长期的麻木或疼痛。

未来,科学家或许能通过模拟TGF-β信号,或者直接移植经过“培训”的巨噬细胞,来治疗这些目前难以治愈的疾病。

有一天我们能像“编程”一样,教会身体的细胞去修复损伤,那将是医学的又一次飞跃。

亮点

  • 胚胎和单核细胞来源的巨噬细胞在发芽期间定殖感觉神经
  • 神经接触后TGF-β的局部激活驱动适应
  • TGF β信号确保轴突上巨噬细胞的长期维持
  • 这种保守的神经免疫相互作用对于神经再生是必不可少的