疲劳、食欲减退、睡眠改变和社交回避等症状通常被视为感染带来的不便副作用。虽然一些科学家认为这些症状可能具有保护功能,但普遍认为它们只是生病的副产品。
如今,怀特黑德生物医学研究所成员Zuri Sullivan及其同事在4月30日发表于《免疫学趋势》(Trends in Immunology)的新观点中提出了不同的思考方式:如果这些行为是整合性免疫策略的一部分,该策略跨越不同尺度运作——从单个细胞到组织和器官,再到整个生物体——并有助于促进生存呢?
Sullivan研究"疾病行为",以了解免疫系统如何与大脑沟通从而在疾病期间产生这些变化——以及它们能揭示身体如何协调其防御机制。这项工作指向一个更广泛的生物学问题:从单细胞到整个生物体,生命系统如何检测和应对威胁。
我们与Sullivan坐下来探讨大脑如何解读免疫信号、这些反应如何帮助生物体对抗感染,以及它们可能揭示的有关疾病和免疫的信息。本次采访已为篇幅和清晰度进行了编辑。
怀特黑德研究所:是什么促使您开始将疾病行为视为一种全机体免疫形式?
Zuri Sullivan:在研究生院时,我发现肠道中的免疫细胞不仅仅是防御病原体——它们还通过根据饮食改变肠道组织功能来帮助调节身体对食物的反应。
这项工作改变了我对免疫的看法,从局部防御系统转变为更广泛的系统:一个帮助我们以支持生存的方式与环境互动的全身体程序,包括避免有害或致敏的食物。
这一想法在我神经科学的博士后工作中一直伴随着我,当时我研究疾病行为——如感染期间的食欲减退和社交回避。我感兴趣的是炎症如何影响行为,特别是通过下丘脑,这是控制身体在疾病期间许多反应的脑区。
将免疫学和神经科学这两条研究线结合起来,使我形成了一个整合性观点,即免疫在不同尺度上运作,作为协调系统的一部分,塑造身体功能和行为。
怀特黑德研究所:我们通常认为大脑和免疫系统是分开的系统。它们是如何连接的,这种连接为什么重要?
Zuri Sullivan:长期以来,人们认为大脑与免疫系统大部分是分开的,受到所谓的血脑屏障保护,该屏障严格控制从血液进入大脑的物质。这一屏障仍然非常重要,但现在我们知道大脑并非孤立。大脑和免疫系统相互交流,这种交流可以影响大脑活动和行为。这种连接被称为脑-免疫轴。
脑-免疫轴是身体感知和响应外部世界发生情况的方式之一。神经系统通过我们的感官做到这一点,而免疫系统则使用分子传感器来检测病原体和其他危险信号。
这些系统之间的双向交流有助于协调身体对威胁的响应。我们在感染期间最清楚地看到这一点,即所谓的疾病行为——如食欲减退、疲劳或社交回避。但这种连接在感染之外也很重要,包括在长新冠等状况以及慢性炎症对大脑的影响中。
在我们的工作中,我们试图构建一个更大的图景,展示身体如何保护自己。单个细胞可以自我防御,像肠道这样的组织可以发起局部免疫反应,而脑-免疫轴代表了这一系统的最高层次,在这个层次上,免疫系统和大脑协调一致,作为统一防御反应的一部分,影响整个身体的生理和行为。
怀特黑德研究所:在长新冠或其他神经精神疾病等慢性疾病中,脑-免疫轴是否被破坏?
Zuri Sullivan:在某些情况下,通常有益的免疫反应可能会失调。这可能在感染后发生,也可能由于遗传和环境因素而发生。当这种情况发生时,可能会导致慢性炎症,开始损害组织——例如,感染后肺部的瘢痕形成,或肠道中的炎症性肠病(IBD)或肠易激综合征(IBS)等状况。
对于长新冠,目前仍在研究两种主要可能性。一种是少量病毒残留在体内并保持免疫系统的激活状态。另一种是病毒已经消失,但脑-免疫轴失调并使免疫系统保持激活状态。研究人员仍在努力区分这两种情况。
同样引人注目的是,炎症与神经发育和神经精神疾病之间存在很强的关联。例如,自闭症患者患有IBD和IBS等炎症性肠道疾病的比率更高,许多人还经历胃肠道症状。患有IBD和IBS的人与患焦虑和抑郁的风险更高相关,尤其是在病情发作期间。
这表明脑-免疫交流可以在两个方向上影响大脑功能和身体功能。现在的挑战是确定因果关系——是炎症驱动大脑变化,还是大脑驱动炎症,或者两者之间存在反馈循环。
怀特黑德研究所:您的提议框架如何影响我们在临床上对治疗感染的思考?
Zuri Sullivan:我认为它可以从几个方面指导治疗。目前,当人们生病时,我们通常专注于治疗症状:使用泰诺等药物降低发烧,通过为重症患者提供鼻饲管营养来克服食欲减退等行为。但如果疾病行为是有组织反应的一部分,那么在决定何时抑制它们以及何时支持它们之前,了解这些行为实际上在做什么就变得很重要。
一个有用的例子来自2016年的一项小鼠研究。研究人员发现,使用鼻饲管强制喂食生病的小鼠,结果取决于它们所患的感染类型。患有细菌感染的小鼠更可能死亡,而患有病毒感染的小鼠则生存率提高。这告诉我们,像食欲减退这样的行为变化实际上可能与身体面临的免疫挑战类型相适应。因此,如果我们能够了解这些行为变化如何影响感染的进程,可能会帮助明确哪些干预措施是有益的,哪些可能会干扰恢复。
这些发现对急性感染之外也有影响,特别是对长新冠和其他神经精神或炎症后疾病。一个关键的可能性是,免疫系统在触发或维持某些这些状况中起因果作用。如果是这种情况,免疫系统高度"可药物干预"就变得特别相关——已经有多种疗法针对免疫通路。因此,了解免疫信号如何影响大脑可以为当前治疗对患者无效的状况开辟新的干预方式。
我们需要的是更好地了解不同感染如何随时间影响大脑的图谱——我们可以称之为感染的"神经特征"。在动物研究中,我们可以随时间跟踪免疫反应和大脑活动,从而开始构建这种图谱:从健康状态,经过感染,到大脑功能和行为的变化。
希望这种框架最终能帮助我们解释人类在感染期间和感染后的复杂症状,并有更有针对性的治疗方法。
来源:
怀特黑德生物医学研究所
期刊参考:
Sparling, A., 等. (2026). 免疫扩展:疾病作为宿主防御策略. 《免疫学趋势》. DOI: 10.1016/j.it.2026.03.015.
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