嗅球中的小胶质细胞有一个鼻子来保护大脑免受感染

美国国立卫生研究院下属的国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的研究人员已经确定了一种特定的第一线防御，可以将感染限制在嗅球，并保护嗅球神经元免受感染造成的损伤。鼻子中的神经元对吸入的气味做出反应，并将信息发送到大脑中被称为嗅球的区域。尽管鼻神经元的位置和暴露于外部环境使它们很容易成为空气中病毒感染的目标，但病毒性呼吸道感染很少从嗅球到达大脑的其他部分，在那里它们可能导致潜在的致命脑炎。这项研究发表在科学免疫学．

利用荧光显微镜可以追踪的特殊病毒，由nds的高级研究员Dorian McGavern博士领导的研究人员发现了一种病毒感染从鼻子开始，在它扩散到嗅球其他的中枢神经系统．

McGavern博士说:“空气传播的病毒一直在挑战我们的免疫系统，但我们很少看到病毒感染导致神经系统疾病。”“这意味着该区域的免疫系统必须非常善于保护大脑．"

额外的实验表明，小胶质细胞，中枢神经系统内的免疫细胞，在帮助免疫系统识别疾病方面发挥着被低估的作用病毒并且在某种程度上限制了对神经元本身的损害。这种神经元的保留是至关重要的，因为与大多数其他组织中的细胞不同，大多数神经元种群不会恢复。

正因为如此，中枢神经系统已经进化出了几种防御机制，旨在将病原体拒之门外。然而，当空气中的病毒被吸入时，它们会通过鼻腔通道，并与一种叫做嗅觉上皮的组织相互作用，这种组织负责我们的嗅觉。嗅觉系统边缘的神经元通过鼻腔的骨骼延伸出微小的突起。这些投影进入大脑，使其接触到空气中的气味。嗅觉上皮中的神经元也为病毒绕过传统的中枢神经系统屏障提供了一条直接通往大脑的途径。

McGavern博士说:“如果一种病毒感染了悬浮在气道内的神经元，这种病毒就有可能进入大脑，最终导致脑炎或脑膜炎。”“我们感兴趣的是了解在鼻嗅觉神经元(以嗅球为终点)和大脑其他部分之间的界面上发生的免疫反应。”

McGavern博士的团队能够证明，CD8 T细胞是免疫系统的一部分，负责控制病毒，在鼻组织感染后，它在保护大脑方面非常重要。利用先进的显微镜，他的研究小组实时观察了CD8 T细胞如何保护大脑免受鼻腔病毒感染。

有趣的是，CD8 T细胞似乎没有直接与神经元相互作用，神经元是主要受感染的细胞群。取而代之的是小胶质细胞，这是中枢神经系统免疫细胞它的作用有点像垃圾收集器，可以清除细胞碎片和死亡细胞物质。当病毒感染发生时，小胶质细胞似乎从周围环境中吸收病毒物质，并将其呈现给免疫系统，就好像它们已经被感染了一样。

通过这种方式，被感染的嗅觉神经元可以将病毒颗粒“传递”给小胶质细胞，然后被T细胞检测到。T细胞会释放抗病毒分子，在不杀死细胞的情况下将病毒从神经元中清除。因为小胶质细胞是一种可再生的细胞类型，从进化的角度来看，这种相互作用是有意义的。

“免疫系统已经开发出不惜一切代价保护神经元的策略，”McGavern博士说。“在这里，我们证明了小胶质细胞可以通过与T细胞接触来‘承受’神经元的打击细胞这样就可以让抗病毒程序发挥作用。”

由于当前COVID-19大流行，最近呼吸道病毒感染受到了相当大的关注。McGavern博士指出，虽然在这些实验中没有研究这种病毒，但它产生的一些症状表明，这里描述的相同机制可能在起作用。

“与感染新型冠状病毒相关的一个有趣症状是，许多人失去了嗅觉和味觉。这表明该病毒不仅是一种呼吸道病原体，而且可能是目标或干扰物嗅觉感觉神经元。”

值得注意的是，嗅觉感觉神经元的广泛感染，无论是新型冠状病毒、本研究中使用的病毒，还是任何其他类似的病毒，都可能破坏我们的嗅觉。然而，与中枢神经系统中的其他神经元不同，这些从鼻子开始到大脑结束的感觉神经元在感染被清除后能够再生。

“免疫反应并不能保护嗅觉神经元和嗅觉，”McGavern博士解释道。“这不一定是一个长期问题，因为那些感官神经元一旦病毒被处理了就可以更换。关键是保护大脑和中枢神经系统免受脑炎或脑膜炎的侵害——我们的嗅觉通常可以随着时间的推移得到修复。”

McGavern博士继续说，鉴于小胶质细胞在刺激抗病毒反应方面的重要性，可能导致其功能衰竭或丧失的因素可能会增加中枢神经系统感染的易感性。

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