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神经递质:从大脑信使到免疫调节的关键参与者
当你想到神经递质时,你可能会想到那些在神经系统中穿梭的化学信使,它们负责你的思考、行动和感受。大多数人可能只知道神经递质主要在神经元之
间或神经元与组织之间传递信息,但这并不是全部。近年一系列发现不断增加我们对神经递质作用的认识,极大地扩展了我们对它们作为免疫调节因子的重要
角色的理解。
神经递质受体与免疫细胞相遇
历史上,神经递质几乎被认为是神经系统内的信使。我们曾学过,之所以乙酰胆碱(ACh)能激活肌肉纤维、血清素(5-HT)能影响情绪,依靠的是神经
元或肌肉细胞上的特定受体,以确保通信的准确性和精确度。
但当研究更为深入之后,我们不仅了解到神经递质在神经系统内做更多的事情,而且还发现免疫细胞也表达相应的受体,神经递质原本狭窄的功能范围显
著扩大。
早期的研究表明免疫细胞上存在5-HT受体(1),这一领域的研究开始加速。例如,科学家们很快发现T细胞可以合成乙酰胆碱(ACh),CD4+细胞比
CD8+或B细胞含有更多的ACh,并且淋巴细胞合成和释放ACh可以被有丝分裂原增强(3)。
这些以及其他类似的发现打开了一个新的理解层次,并将神经递质从突触通信的领域引入到一个全新的领域,在这里它们也被证明是免疫细胞行为不可或
缺的一部分。
白细胞与神经递质的释放与响应
在这个领域最重要的发展之一就是认识到白细胞不仅仅是被动接受神经递质信号。我们现在知道,像T细胞和树突细胞这样的免疫细胞能够合成和/或释放
乙酰胆碱、多巴胺、5-HT和谷氨酸(4)。这种能力使免疫细胞能够通过自分泌和旁分泌信号来调节自身及附近细胞的功能。
例如,树突状细胞自身并不合成5-HT,但确实表达5-HT转运体,这使得它们可以从环境中摄取5-HT并释放出来,在免疫反应期间影响T细胞的激活(5)。
作为主要兴奋性神经递质的谷氨酸也被证实是由树突细胞释放的。与5-HT类似,树突状细胞释放的谷氨酸通过非囊泡机制调节T细胞激活(6)。
抗原呈递免疫细胞与淋巴细胞之间形成的突触似乎集中了神经递质信号并稳定后续的相互作用,支持旁分泌通信(7)。而且不要忘记,来自交感神经或副
交感神经的神经递质如何改变淋巴组织中白细胞的生理特性,这为这一复杂的网络增加了另一层(4)。这些发现延伸到其他类型的免疫细胞,并揭示了一个我
们仍在解开的复杂神经递质信号网络。
神经递质与巨噬细胞的调节
如果我们仔细看看巨噬细胞,我们可以真正开始看到神经递质在免疫系统中的工作。德国的一组研究人员最近研究了5-HT7受体(5-HT7R)如何影响巨
噬细胞的行为。在这项研究中,他们分化THP-1细胞成为不同的巨噬细胞亚型,以观察使用激动剂LP-211激活5-HT7R对这些细胞的影响。
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他们使用Anti-5HT7Receptor/HTR7(extracellular)-FITC抗体(#ASR-037-F)进行了westernblotting和免疫细胞化学,并发现在所有巨噬细胞亚
型的细胞表面和细胞内均有5-HT7R表达(图1)(1)。
图1.使用Anti-5HT7Receptor/HTR7(extracellular)-FITC抗体(#ASR-037-F)可视化5-HT7R定位的代表性图像。使用5HT7Receptor/HTR7
(extracellular)阻断肽(#BLP-SR037)确认抗体特异性(右图;比例尺20μm)。
从功能角度来说,药理激活5-HT7R导致了细胞形态学变化、细胞因子和趋化因子分泌增加,以及吞噬活性减少和迁移受损——尤其是在M1样巨噬细胞
中。
一系列其他研究揭示了乙酰胆碱如何通过激活巨噬细胞上的烟碱型乙酰胆碱受体来影响免疫系统,在那里它产生抗炎效应(8,9,10)。
神经递质在肿瘤微环境中的发挥的作用
肿瘤微环境(TME