時間：2018-10-15 熱度：

腸道作為人體最大的消化器官和免疫器官，一直在九游會j9體內(nèi)肩負著重要的使命，它不僅被稱為是身體“最勞累”的器官，每天不停的為九游會j9提供充足的營養(yǎng)，還被稱為是人體的“第二大腦”，對大腦和全身器官負責(zé)。1958年，世界腸道健康組織（WGO）提出，將5月29日這一天定為“世界腸道健康日”，并于2010年引入中國，旨在提升公眾的腸道健康意識。

腸易激綜合征（IBS）是一種缺乏胃腸道結(jié)構(gòu)和生化異常的腸道功能紊亂性疾。猿中蚣湎緞苑⒆韉母雇礎(chǔ)⒏拐、便秘等為臨床表現(xiàn)。據(jù)《生命時報》調(diào)查發(fā)現(xiàn)，每年有超過10億人次出現(xiàn)腹瀉或便秘癥狀，而全球每年23萬人因腹瀉死亡。目前，慢性腸道蠕動障礙是一種常見的全球健康問題，然而人們對這些疾病的病因知之甚少。

2018年10月4日《Cell》雜志在線發(fā)表了華盛頓大學(xué)醫(yī)學(xué)院Thaddeus S. Stappenbeck博士和Michael S. Diamond博士研究組的最新重要工作[1]，他們發(fā)現(xiàn)一些嗜神經(jīng)黃病毒能損傷腸內(nèi)神經(jīng)元，導(dǎo)致胃腸道蠕動紊亂，并且無關(guān)的免疫刺激可導(dǎo)致這種現(xiàn)象加劇。這項研究可能解釋了患有胃腸功能障礙綜合征的人們出現(xiàn)間歇性腹瀉、便秘、腹部疼痛的情況，并為診斷和治療這種病癥提供了一種新的思路和方法。

結(jié)果

1.WNV和ZIKV誘發(fā)老鼠的節(jié)段性腸擴張

首先研究人員用WNV（West Nile virus西尼羅病毒，能夠引起人類致命性神經(jīng)系統(tǒng)疾?。└腥疽吧停╓T）C57BL/6小鼠，結(jié)果發(fā)現(xiàn)受WNV感染的小鼠在第8天表現(xiàn)出明顯的節(jié)段性腸擴張現(xiàn)象，在第10天顯示出更強的外顯率（圖1A，1B），同時，感染ZIKV小鼠（Zika virus 寨卡病毒，與WNV有親緣關(guān)系，用抗Ⅰ型干擾素抗體，anti-Ifnar1 monoclonal antibody處理，以促進ZIKV的感染）中顯示出類似的表型（圖1A，1C）。

圖1 黃病毒誘導(dǎo)胃腸道病理學(xué)

2.黃病毒感染胃腸道并擾亂腸道轉(zhuǎn)運

接下來，作者檢測了黃病毒RNA水平，結(jié)果顯示，在感染后4天（4dpi），幾乎所有小鼠的整個胃腸道區(qū)域均檢測到病毒RNA，6-8dpi時病毒RNA水平達到峰值，并在中端和末端小腸中檢測到病毒最高滴度。（圖2A-E）。

研究還發(fā)現(xiàn)在6dpi和10dpi時感染W(wǎng)NV小鼠的胃腸道蠕動顯著性降低（圖2F）；在感染ZIKV（圖2G）和POWV（Powassan virus 波瓦桑病毒，與WNV有親緣關(guān)系，圖2H）小鼠中也發(fā)現(xiàn)類似的結(jié)果，但現(xiàn)象不如感染W(wǎng)NV小鼠的明顯。進一步，作者用CHIKV（Chikungunya virus, 基孔肯雅病毒，很少能擴散到中樞神經(jīng)系統(tǒng)）做對比，發(fā)現(xiàn)在胃腸道組織中CHIKV水平很低。受CHIKV感染的小鼠未表現(xiàn)出節(jié)段性腸擴張現(xiàn)象（圖1A，1D）。這表明，系統(tǒng)性RNA病毒感染不會導(dǎo)致胃腸道蠕動障礙。

圖2 黃病毒感染并影響胃腸道蠕動

3.WNV感染可以改變固有肌層的神經(jīng)結(jié)構(gòu)導(dǎo)致中性粒細胞浸潤

他們進一步研究發(fā)現(xiàn)，WNV優(yōu)先感染腸肌間和粘膜下神經(jīng)叢的神經(jīng)節(jié)細胞（圖3A，3B）。盡管肌肉組織有明顯的表型（高水平的病毒RNA，胃腸道轉(zhuǎn)運變化），但在WNV感染后第6天和第10天并未導(dǎo)致上皮細胞死亡量的增加（圖3D）。

圖3 受WNV感染小腸末端

隨后，作者對中性粒細胞浸潤現(xiàn)象展開研究，結(jié)果顯示，小腸的肌層和腸肌層神經(jīng)節(jié)出現(xiàn)CD3 T細胞浸潤（圖4A），在6dpi時，整個胃腸道中肌層CD3 T細胞（圖4C）、神經(jīng)節(jié)相關(guān)CD3 T細胞數(shù)量（圖4F）顯著增加，10dpi和28dpi，開始減少（圖4B，D-E，G-H），這一結(jié)果與上述WNV RNA水平降低一致（圖2）。研究還發(fā)現(xiàn)受WNV感染的胃腸道誘導(dǎo)免疫細胞浸潤，其中包括抗原特異性CD8 T細胞的流入（圖4I-N）。

綜上，WNV可誘導(dǎo)中性粒增值并向腸肌間神經(jīng)叢趨化，導(dǎo)致中性粒細胞浸潤。

圖4 免疫細胞浸潤受WNV感染的小腸末端腸肌神經(jīng)叢

4.WNV誘導(dǎo)腸神經(jīng)節(jié)細胞死亡

為了驗證WNV會誘導(dǎo)腸神經(jīng)系統(tǒng)（ENS）神經(jīng)節(jié)細胞死亡，作者用TUNEL方法對6dpi和10dpi時小腸末端進行標(biāo)記（圖5A），在肌層發(fā)現(xiàn)了TUNEL 細胞和腸神經(jīng)節(jié)相關(guān)TUNEL 細胞（圖5A-C），以及WNV抗原與裂解的caspase3共定位于腸神經(jīng)節(jié)（圖5D）。這些數(shù)據(jù)顯示受WNV感染的胃腸道可以導(dǎo)致ENS結(jié)構(gòu)的改變，這包括腸肌神經(jīng)元的死亡。

圖5 WNV感染誘導(dǎo)胃腸道細胞的死亡

5.CD8 T細胞有助于改善WNV誘導(dǎo)的腸道蠕動障礙早期階段

接下來，他們用WNV感染Rag^-/-（缺乏B細胞和T細胞），Tcrβtm^-/-（缺乏αβ和γδ T細胞），CD8a^-/-（只有CD8 T細胞）小鼠，使其具有FITC標(biāo)記的葡聚糖轉(zhuǎn)運模式（圖6A），隨后，作者用過繼性免疫治療方法（圖6B）分析葡聚糖轉(zhuǎn)運情況，發(fā)現(xiàn)CD8 T細胞在受WNV感染動物的體內(nèi)導(dǎo)致腸道蠕動障礙（圖6C）。

進一步的研究表明，在6dpi時，CD8a^-/-鼠小腸末端的腸肌層神經(jīng)節(jié)未出現(xiàn)中性粒細胞趨化（圖6D），也只有少量固有肌層、神經(jīng)節(jié)相關(guān)TUNEL 細胞被檢測出來（圖6E）。量化結(jié)果顯示，與假手術(shù)組比較，沒有顯著性差異（圖6F-G），這表明CD8 T細胞有助于腸道蠕動障礙小鼠（受WNV感染）的早期階段。

圖6 CD8 T細胞有助于改善WNV誘導(dǎo)的腸道蠕動障礙早期階段

6.不相關(guān)的免疫刺激導(dǎo)致WNV誘導(dǎo)的腸道蠕動紊亂惡化

最后，作者對胃腸道轉(zhuǎn)運情況進行縱向研究，發(fā)現(xiàn)WNV（或KUNV）誘導(dǎo)的胃腸道運動缺陷一直維持到感染后的第四周和第七周（圖7A，7B）。由于患有腸道蠕動障礙患者的一個特點--間歇性出現(xiàn)腹瀉、便秘、腹部疼痛的問題[2]，因此，他們讓小鼠在恢復(fù)期接觸一種腦炎病毒（VEEV，TC-83 strain，WNV感染第四周注射，圖7D）或者一種免疫刺激劑（polyI：C，WNV感染第八周注射，圖7E），發(fā)現(xiàn)上述的腸道問題又出現(xiàn)了。

為了確定二次炎癥刺激是否誘導(dǎo)了自體中性粒細胞浸潤，作者用流式檢測小腸中部和末端組織的T細胞和骨髓細胞群（VEEV TC-83感染后第11天，圖7F-K），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，腸道運動功能障礙加劇并不是由新的中性粒細胞浸潤引起的，而是由于在VEEV TC-83所導(dǎo)致的。

圖7 不相關(guān)的免疫刺激導(dǎo)致WNV誘導(dǎo)的腸道蠕動障礙加重

總結(jié)

腸道作為人們最為關(guān)注的器官之一，與九游會j9的健康息息相關(guān)，但人們對腸道疾病的病因機制卻知之甚少，本篇文章發(fā)現(xiàn)一些嗜神經(jīng)黃病毒可以殺死腸內(nèi)神經(jīng)元，導(dǎo)致腸道擴張，以及腸道轉(zhuǎn)運減慢，而無關(guān)的免疫反應(yīng)會導(dǎo)致胃腸道功能惡化，這些結(jié)果為診斷和治療腸道疾病提供了新的思路。

參考文獻

[1] James P. White, Shanshan Xiong, Nicole P. Malvin et al. Intestinal Dysmotility Syndromes following Systemic Infection by Flaviviruses. Cell, Published Online: 4 October 2018, doi:10.1016/j.cell.2018.08.069.

[2] Cashman M.D, Martin D.K, Dhillon S et al. Irritable Bowel Syndrome: A Clinical Review. Curr Rheumatol Rev.2016, 12(1):13-26.