食物对我们的生活至关重要，它是我们日常生活中卡路里和舒适的来源。但对于美国300多万患有炎症性肠病(IBD)的成年人来说，它也是日常疼痛和不适的来源。
目前，包括克罗恩病和溃疡性结肠炎在内的炎症性肠病没有治愈方法，而且大多数患者在20、30多岁时确诊，这意味着他们一生都会出现腹泻、胃肠道疼痛、痉挛和疲劳等症状。
但由密歇根州立大学(Michigan State University)科学家领导的一项新研究为IBD表带来了新的见解——肠道中被称为神经胶质的特殊细胞与IBD相关基因之间的意外联系。
他们的发现发表在《细胞与分子胃肠病学与肝病》杂志上，可能会为世界上最难以捉摸的肠道问题之一带来更有效的治疗方法。
“IBD是如此复杂——它有遗传、炎症和微生物组成部分，”Brian Gulbransen说，他是密歇根州立大学生理和神经系统学系的基金会教授，也是这篇论文的作者之一。
Gulbransen实验室研究肠道神经胶质细胞以及它们如何调节肠道的过程。他解释说:“最近研究人员注意到神经胶质具有活跃的信号作用——它们与其他神经胶质、神经元和免疫细胞交流，以调节体内平衡，就像一个变阻器，使神经元活动升高或降低。”
数以亿计的神经元排列在消化道内形成肠神经系统。它的神经元比脊髓还多，每个神经元周围都有肠胶质细胞。但很长一段时间以来，科学家们对胶质细胞并不感到兴奋，因为从电的角度来说，它们不是易兴奋的细胞。
“一旦科学家们可以想象其他类型的活动，他们发现胶质细胞确实表现出快速活动的形式，只是以不同的方式，通过一种由钙介导的刺激，使它们向神经元发出信号，”Gulbransen说,他只是完成一个神经科学博士学位在科罗拉多大学医院在2007年的一项新研究表明,神经胶质不仅与其他细胞,但也表达了抗原称为主要组织相容性复合体II级,或mhc II,节段性回肠炎患者。
肠内胶质细胞不吞噬外来抗原，而是对局部分子作出反应，激活自噬通路，导致MHC-II ex
T细胞和b细胞活化的抑制和调节。来源:密歇根州立大学
Gulbransen解释说:“有些细胞会呈现MHC-II等抗原，胶质细胞就是其中之一，但没有人研究过它们在免疫系统中的作用。”“此外，IBD中发生改变的主要途径和基因之一是MHC-II，而抗原呈递被认为是IBD患者的一种功能失调机制。”
这篇论文的作者Aaron Chow以前是Gulbransen实验室的博士生，现在在密歇根州立大学的骨科医学院做临床研究。他跟踪神经胶质的肠道信号，作为他博士工作的基础。
通过比较无法在肠胶质细胞上表达MHC-II的转基因小鼠与完全表达MHC-II的转基因小鼠，Aaron揭示了这些分子的重要功能。在炎症过程中，MHC-II抗原的存在触发了T细胞和b细胞的信号传导和激活，进而激活了参与抗炎机制的免疫细胞亚群。没有MHC-II，减少炎症的免疫细胞就安静多了。
Gulbransen说:“我们的结论是，t细胞激活障碍意味着一个人会对更多穿过肠道屏障的细菌有更多的活性，从而导致更多的炎症和组织损伤。”
研究人员还对神经胶质如何将MHC-II呈现给身体的免疫细胞，从而减少神经元周围的炎症感兴趣。这让他们有了另一个重大发现。
“由于MHC-II分子通常作为吞噬途径的一部分表达，负责吞噬外来抗原并呈现给免疫细胞，我们假设肠胶质细胞采用了类似的途径，”Chow说。“但当它们接触到其他免疫细胞容易吞噬的荧光细菌时，它们拒绝吞噬这些颗粒。”
就像它们通过钙离子而不是电流向其他神经元发出信号的意外能力一样，研究人员发现，胶质细胞也发现了一种意想不到的方式来驱动MHC-II的表达，并与免疫细胞进行交流——自噬，或细胞吞噬自身成分的过程。胶质细胞牺牲自己的身体来保护肠道神经元免受炎症。
“这真的很有趣，因为自噬是IBD中失调的一个重要途径，”Gulbransen解释道。“如果这些过程不能很好地工作，你就会失去耐受性免疫细胞的有效激活，免疫系统就会过度激活。”
他说:“这是我们没有预料到的一种机制上的理解，它可能对为IBD患者开发更有针对性的治疗方法很重要。”
