交感神经与免疫系统视角下的胰腺、肝脏、肠道代谢健康

学术   2024-11-01 18:43   北京  


【CMT&CHTV 医学前沿·临床经典】


导语:随着代谢性疾病的发病率不断攀升,探索其背后的生理机制变得尤为重要。一项综述深入探讨了交感神经系统与免疫系统在代谢健康和疾病中的作用,并揭示了这一复杂相互作用如何影响胰腺、肝脏、肠道和脂肪组织的功能。


在现代社会中,由于快节奏的生活方式和饮食习惯的改变,代谢性疾病如2型糖尿病和肥胖症的发病率急剧上升,对全球公共卫生构成了巨大挑战。


Advanced Science上发表的一篇题为“The Sympathetic-Immune Milieu in Metabolic Health and Diseases: Insights from Pancreas, Liver, Intestine, and Adipose Tissues”的综述文章,基于新的研究进展,揭示了交感神经如何影响胰腺、肝脏、肠道和脂肪组织的功能,进而参与血糖和能量平衡的调控。



01

胰腺:交感神经与胰岛功能的双向调控


在胰腺中,交感神经主要起源于脊髓的胸腰段,通过腹腔神经节和腹上肠神经节对胰腺施加影响。交感神经通过去甲肾上腺素(NE)及其受体调节胰岛素和胰高血糖素的分泌,进而影响血糖水平。尤其是在1型糖尿病(T1D)的发展中,交感神经的激活能够促进胰岛细胞的迁移,并保护胰岛β细胞免受自身免疫攻击。


M.Jimenez-Gonzalez等人的研究显示,激活胰腺内在的迷走神经节神经元能显著增加雄性小鼠的血浆胰岛素水平,改善糖代谢,而激活腹腔神经节的交感神经元则损害糖代谢。


图1 胰腺中的交感神经支配和免疫环境


02

肝脏:交感神经在糖脂代谢中的关键作用


肝脏作为调节能量平衡的关键器官,其功能受交感神经的精细调控。交感神经通过促进肝糖原分解为葡萄糖(糖异生)、抑制糖原合成,快速影响血糖水平。特别是在非酒精性脂肪肝病(NAFLD)的发展中,交感神经活动的增加与肝脏病理进展密切相关(图2)。


Adori等人的研究利用3D免疫成像技术发现,在NAFLD早期,肝脏交感神经的轴突增生增强,而在晚期脂肪性肝炎中则显示出交感神经的显著丧失。


图2 肝脏中的交感神经支配和免疫环境


03

肠道:交感神经与肠道免疫的相互作用


肠道作为人体最大的免疫器官,其功能受交感神经和免疫系统的共同调节。交感神经通过影响肠道上皮细胞、免疫细胞等,调节肠道功能和免疫反应,特别是在炎性肠病(IBD)的发展中,交感神经功能的异常与疾病的严重程度密切相关(图3)。


例如,Haber等人的单细胞RNA测序研究发现,肠道上皮细胞广泛表达α2A-肾上腺素能受体,这与肠道交感神经的调节功能一致。


图3 肠道中的交感神经支配和免疫环境


04

脂肪组织:交感神经在脂肪代谢和能量平衡中的作用


脂肪组织不仅是能量储存的场所,也是重要的内分泌器官,其功能受交感神经的调控。交感神经通过促进脂肪组织的脂解和生热作用,参与能量平衡的调节。特别是在白色脂肪组织(WAT)和棕色脂肪组织(BAT)中,交感神经的支配对脂肪细胞的增殖、分化以及代谢功能具有重要影响(图4)。


例如,Wang等人的研究发现,中枢破坏BDNF神经元信号会损害WAT和BAT中的交感神经支配,影响能量代谢。这些结果揭示了交感神经在调节脂肪组织功能和代谢健康中的复杂作用,为肥胖和相关代谢性疾病的治疗提供了新的策略。


图4 脂肪组织中的交感神经支配和免疫环境


05

总结讨论


综述指出,交感神经系统与免疫系统之间的相互作用在代谢性疾病的发展中扮演着重要角色。深入理解这些相互作用的分子机制,可以开发出药物干预、神经调节技术及生活方式改变(如饮食和运动)等新的治疗策略,以调节交感神经活动,改善代谢健康。综述强调了未来研究需要进一步探索交感神经与免疫细胞之间的复杂相互作用,以及这些相互作用如何影响代谢性疾病的进展和治疗。


参考文献

REN W, HUA M, CAO F, et al. The Sympathetic-Immune Milieu in Metabolic Health and Diseases: Insights from Pancreas, Liver, Intestine, and Adipose Tissues[J]. Adv Sci (Weinh), 2024, 11(8): e2306128. DOI: 10.1002/advs.202306128.


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编辑:耳东
二审:连翘
三审:清扬
排版:半夏
封面图源:Pexels

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