任何经历过严重肠胃不适的人都知道那种感觉：食欲减退，即使最初的疾病已经痊愈，这种状态仍会持续。对于全球数百万慢性寄生虫感染患者来说，情况也是如此。但科学家们长期以来一直困惑于其确切原因。

　　如今，加州大学旧金山分校的研究人员追踪了寄生虫感染期间肠道免疫系统与大脑之间的分子通路，解释了免疫系统是如何触发食欲减退的。

　　“我们想要回答的问题不仅是免疫系统如何对抗寄生虫，还包括它如何招募神经系统来改变行为，”共同资深作者、加州大学旧金山分校生理学教授兼系主任、2021年诺贝尔生理学或医学奖得主大卫·朱利叶斯(David Julius)博士说道，“事实证明，这一过程背后存在着非常精妙的分子逻辑。”

　　发表在《自然》(Nature)上的研究结果揭示了两种细胞类型之间一种意想不到的通讯系统，并可能为一系列涉及胃肠道不适的疾病——从食物不耐受到肠易激综合征——提供新的见解。

　　这项新研究重点关注肠道中的两种罕见细胞类型。簇状细胞能检测寄生虫并触发免疫防御，而肠嗜铬细胞(EC细胞)则释放信号激活通往大脑的神经纤维。已知EC细胞会引起恶心、疼痛和肠道不适等感觉，但它们是否与簇状细胞进行通讯尚不清楚。

　　“我的实验室长期以来一直对簇状细胞感兴趣，即它们在最初对寄生虫感染做出反应后，如何向其他细胞类型释放信号，”共同资深作者、加州大学旧金山分校免疫学家理查德·洛克利(Richard Locksley)医学博士说道。

　　第一作者、加州大学旧金山分校(UCSF)博士后研究员Koki Tohara博士通过将基因工程改造的传感器细胞直接置于显微镜下的绒毛细胞旁，找到了答案。当绒毛细胞接触到寄生虫产生的琥珀酸分子时，传感器细胞被点亮，揭示出绒毛细胞正在释放乙酰胆碱——这是一种主要由神经元使用的化学信使。

　　当乙酰胆碱被添加到含有肠嗜铬细胞的实验室培养肠道组织中时，这些细胞会释放血清素。这激活了将信号从肠道传递到大脑的迷走神经纤维。

　　“我们发现，刷状细胞正在做神经元做的事情，但机制完全不同，”户原说。“它们使用乙酰胆碱进行交流，但没有神经元释放乙酰胆碱所依赖的任何常规细胞机制。”

　　研究团队还发现，刷状细胞分两个不同的阶段释放乙酰胆碱——这解释了为什么人们通常在感染几天后才会出现食欲减退。在第一阶段，会释放短暂的乙酰胆碱爆发。后来，在免疫系统产生完全反应后，刷状细胞增殖并产生缓慢、持续的乙酰胆碱释放，足以激活肠嗜铬细胞。

　　“这解释了为什么你一开始感觉没事，但随着感染的建立，你会开始感到不适，”尤利乌斯说。“肠道本质上是在等待确认威胁是真实且持续的，然后才告诉大脑改变你的行为。”

　　超越寄生虫的影响

　　为了测试这条通路在实验室之外是否重要，研究人员让小鼠感染了一种寄生虫，并追踪了它们的食物摄入量。具有正常杯状细胞功能的小鼠在感染加重时吃得更少。

　　经过基因改造、其绒毛细胞缺乏乙酰胆碱合成机制的小鼠仍能正常进食，这证实了该分子链驱动了行为反应。这一新发现可能对治疗寄生虫感染的症状具有重要意义。

　　“控制绒毛细胞的输出可能是控制与这些感染相关的某些生理反应的一种方法，”洛克利说，并补充道，这项研究也可能具有更广泛的意义。

　　绒毛细胞遍布全身——不仅存在于肠道，还存在于呼吸道、胆囊和生殖道——新发现的通路发生紊乱可能会导致肠易激综合征、食物不耐受和慢性内脏疼痛等疾病。

　　这项研究是与澳大利亚阿德莱德大学的斯图尔特·布里尔利博士及其研究团队合作完成的。