分子，大脑中的神经细胞会引发打喷嚏
鼻子痒痒可以触发喷嚏，排出刺激物和致病病原体。但是控制打喷嚏反射的细胞通路远远超出了鼻窦，而且人们对其了解甚少。现在，由圣路易斯华盛顿大学医学院的研究人员领导的一个团队已经在老鼠身上发现了控制打喷嚏反射的特定细胞和蛋白质。
“更好地了解导致我们打喷嚏的原因——特别是神经元如何对过敏原和病毒做出反应——可能会指出能够通过打喷嚏减缓传染性呼吸道疾病传播的治疗方法，”麻醉学副教授、该研究的高级研究员秦刘博士说。
研究结果发表在6月15日的杂志上细胞．
“我们研究打喷嚏背后的神经机制，因为很多人，包括我自己的家人，都因为季节性过敏和病毒感染等问题打喷嚏，”刘说，他是该校瘙痒与感觉障碍研究中心的研究员。“我们的目标是了解神经元如何对过敏和过敏做出反应病毒感染包括它们如何导致眼睛发痒、打喷嚏和其他症状。我们最近的研究发现了神经细胞以及其他可以帮助开发治疗打喷嚏和对抗传染性呼吸道疾病的方法的系统。”
打喷嚏是传播呼吸道感染中传染性飞沫的最有力和最常见的方式。20多年前，科学家首次在中枢神经系统中发现了一个喷嚏诱发区，但对打喷嚏反射如何在细胞和神经系统中起作用却知之甚少分子水平上．
在这项新的研究中，刘和她的团队建立了一个小鼠模型为了确定是哪些神经细胞发出信号使老鼠打喷嚏。研究人员将小鼠暴露在含有组胺或辣椒素的雾化液滴中，辣椒素是一种由辣椒制成的刺激性化合物。两者都引起老鼠打喷嚏，就像在人身上一样。
通过检查已知对辣椒素有反应的神经细胞，刘的团队能够识别出一类由辣椒素引起的与打喷嚏有关的小神经元。研究人员随后寻找一种叫做神经肽的分子，这种分子可以将打喷嚏信号传递给那些神经细胞，并发现一种叫做神经medin B (NMB)的分子是打喷嚏所必需的。
相反，当他们消除了引起老鼠打喷嚏的神经系统部分的nmd敏感神经元时，他们就阻止了打喷嚏反射。这些神经元都会产生一种叫做神经素B受体的蛋白质。在没有这种受体的小鼠中，再次打喷嚏的次数大大减少。
“有趣的是，这些引起打喷嚏的神经元中没有一个位于与呼吸有关的脑干已知区域，”刘说。“虽然我们发现引起打喷嚏的细胞位于大脑中与控制呼吸的区域不同的区域，但我们还发现这两个区域的细胞通过轴突(神经线路)直接连接细胞．"
研究人员还发现，他们可以通过将小鼠大脑的一部分暴露在NMB肽中来刺激打喷嚏反射。此外，即使这些动物没有接触任何辣椒素、组胺或其他过敏原，它们也开始打喷嚏。
由于许多病毒和其他病原体——包括大多数人类鼻病毒和冠状病毒，如中东呼吸综合征冠状病毒(MERS-CoV)和SARS-CoV-2，导致covid -19的冠状病毒——部分是通过雾化飞沫传播的，刘说，通过针对NMB或其受体来限制已知感染者的打喷嚏，有可能限制这些病原体的传播。
刘解释说:“一个喷嚏可以产生2万个含有病毒的飞沫，这些飞沫可以在空气中停留长达10分钟。”“相比之下，一次咳嗽会产生近3000个飞沫，或说话几分钟产生的飞沫数量大致相同。为了预防未来的病毒爆发，并帮助治疗由过敏原引起的病理性打喷嚏，了解导致打喷嚏的途径以阻止它们将是很重要的。通过识别神经元来调节打喷嚏反射，以及激活这些的神经肽神经元在美国，我们已经发现了可能导致病理性打喷嚏的治疗或限制感染传播的策略的靶点。”
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