为什么保护大脑不受感染需要勇气

大脑因入侵细菌和病毒而唯一保护，但其防御机制长期以来一直是一个谜。现在，在人类样品中确认的小鼠的一项研究表明，大脑在其保护中令人惊讶的盟友：肠道。

的脑可以说是身体中最重要的器官，因为它控制了大多数其他身体系统，并且能够推理，智力和情感。人类已经进化了各种保护措施以防止物理伤害到大脑：它坐在坚实的骨壳 - 颅骨 - 并用三层潜水纸巾包裹着称为脑膜。

目前还不太清楚的是，身体是如何保护大脑免受感染的。在身体的其他地方，如果细菌或病毒进入血液，我们的免疫系统就会发挥作用细胞抗体瞄准并消除入侵者。然而，脑膜形成了一个不透水的屏障，阻止这些免疫细胞进入大脑。

在今天发表的研究中自然由英国剑桥大学和美国国家卫生研究所的科学家领导的研究小组发现，脑膜是人类的家园免疫细胞被称为血浆细胞，其分泌抗体。这些细胞特异性地定位在脑膜内延伸的大型血管旁边，允许它们分泌其抗体“卫兵”以防止大脑的周长。当研究人员看到由这些细胞产生的特定类型的抗体时，它们令人遗憾 - 他们观察到的抗体通常是肠中发现的类型。

浆细胞来源于一种被称为B细胞的特殊免疫细胞。每个B细胞的表面都有一个独特的抗体。如果抗原(细菌或病毒引发免疫反应的部分)与表面抗体结合，B细胞就会被激活:它会分裂并产生同样识别该抗原的新后代。

在分裂期间，B细胞将突变引入抗体基因中，使得一个氨基酸改变，其结合特性略有不同。这些B细胞中的一些人现在将产生能够更好地与病原体结合的抗体 - 这些继续扩展和繁殖;B细胞抗体在结合死亡时较低。这有助于确保体内产生靶向和破坏特定抗原的最佳抗体。

通常，血液中发现的抗体是一种称为免疫球蛋白G（IgG）的型，其在脾脏和骨髓中产生 - 这些抗体保护在体内。然而抗体在脑膜中发现是免疫球蛋白A（IgA），其通常是在肠道粘膜或者在鼻子或肺部的衬里 - 这些保护粘膜表面，与外部环境接口的表面。

该团队能够对肠道和脑膜中的B细胞和浆细胞中的抗体基因进行排序，并证明它们是相关的。换句话说，脑膜中的细胞是那些在肠道中被选择性扩张的细胞，在那里它们可以识别特定的病原体。

“大脑保护自己免受感染的确切方式，超出了脑脑的物理障碍，这是一个谜，但要发现一个重要的防守线路在肠道开始非常令人惊讶，”主管科学家说Menna教授从剑桥大学和惠康桑格斯研究所的医学系和Citiid系。

“但实际上，它是完美的感觉：即使是肠道障碍的轻微违约，允许虫子进入血液流，如果它们能够传播到大脑中，造成破坏性后果。播种刺毒的抗体的细胞选择识别GUT Microbes确保防御最可能的入侵者。“

该团队使用小鼠的发现，通常用于研究生理学，因为它们与人体中发现的那些相似的许多特征。他们表明，当小鼠没有细菌在其肠道中，不存在脑膜中产生的IgA产生细胞，表明这些细胞实际上源自肠道，在其中选择识别肠道微生物之前的肠道。当研究人员删除了血浆细胞在脑膜中 - 因此没有IgA出现在陷阱虫中，微生物能够从血液中传播到大脑中。

研究小组通过分析手术中取出的样本，证实了人类脑膜中存在IgA细胞，这表明该防御系统可能在保护人类免受中枢神经系统脑膜炎和脑炎感染方面发挥重要作用。

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