研究发现大脑有专门的神经元负责触发打喷嚏或咳嗽,这为改善过敏和慢性咳嗽的治疗提供了新思路。

当花粉飘来时,它会引发喷嚏还是咳嗽?科学家们发现,触发两种反应的是不同的神经细胞:鼻腔中的“喷嚏神经元”将喷嚏信号传递给大脑,而另外一组神经元则发送咳嗽信号。这项研究是在小鼠身上进行的。

这些发现有望带来针对过敏和慢性咳嗽等疾病的新型、更有效的治疗方法。这无疑是个好消息,因为这些疾病通常“令人非常沮丧”,而现有治疗方法的副作用也常常“问题多多”,俄勒冈健康与科学大学的肺病专家Matthew Drake表示,他并未参与此项研究。该研究今天发表在《Cell》期刊上。

喷嚏信号的发射

此前的研究根据细胞表面的离子通道蛋白,将小鼠气道中的神经元进行了分类。

为了找出引发喷嚏的鼻部神经元,研究人员让小鼠暴露于多种化合物中,每种化合物都已知能够激活特定类型的离子通道。

当一种名为BAM 8-22的物质使小鼠开始打喷嚏时,研究人员取得了突破。该化合物已知能够激活一种名为MrgprC11的离子通道,这让研究人员怀疑携带MrgprC11的神经元与打喷嚏有关。果然,当他们删除了这些怀疑中的“喷嚏神经元”中的MrgprC11后,小鼠即使感染了流感也不再打喷嚏。

即便没有了喷嚏神经元,感染流感的小鼠依然表现出类似咳嗽的反应。研究人员采用与发现喷嚏神经元类似的方法,追踪到了气管中一组表达名为生长抑素信号化学物质的神经元,这些神经元负责引发咳嗽反应。

“病毒进化非常快,”华盛顿大学圣路易斯分校的神经科学家及研究共同作者秦柳(Qin Liu)说。这可能解释了为什么有两套不同的系统来检测并清除气道中的病毒。

如今,秦柳及其同事正试图弄清楚,当打喷嚏和咳嗽神经元被触发并向大脑发送信号后,会发生什么。她认为这些信号可能会传递到大脑的呼吸控制中心,在那里改变呼吸模式,从而引发咳嗽或喷嚏。

还有其他“喷嚏神经元”?

接下来的一个主要挑战是确定在人类中是否存在类似的神经元,瑞典斯德哥尔摩卡罗林斯卡研究所的神经科学家Patrik Ernfors表示。秦柳指出,初步证据显示人类中也有类似神经元,但还需要更多研究。

一些研究人员怀疑,更多与打喷嚏和咳嗽相关的神经元尚未被发现。哈佛医学院的感官神经科学家Stephen Liberles表示,大多数对感官信息的反应都是由多类神经元触发的,打喷嚏和咳嗽很可能也类似。

咳嗽有时会如此剧烈,以至于让人晕厥,Drake说。然而医生对于治疗咳嗽并没有太好的选择。像可待因这样的鸦片类药物是现有最有效的药物,但它们会让人极度嗜睡,并且容易上瘾。

这种缺乏有效药物的现状导致医生往往对缓解咳嗽感到无能为力,Drake说。“我希望随着新疗法的问世,能真正改变我们对咳嗽治疗的看法,并让我们对治疗它更有热情。”

本文译自 nature,由 BALI 编辑发布。

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