明斯特大学和波鸿鲁尔大学的研究人员首次实时证实,人体自身的防御细胞能够利用儿茶酚胺——如多巴胺和肾上腺素等神经递质——通过与神经细胞相同的化学信号进行通信。这一发现为理解免疫系统调控机制开辟了新视角。该研究已发表在《先进科学》期刊上。
中性粒细胞是人类最常见的白细胞类型,构成对抗感染的第一道"防线"。由明斯特大学路易丝·埃尔彭贝克教授和波鸿大学塞巴斯蒂安·克鲁斯教授领导的研究团队证实,这些免疫细胞拥有与神经细胞相同的分子机制。它们能够摄取儿茶酚胺,将其储存在囊泡(即小型膜结合囊泡)中,并在炎症刺激下有针对性地释放,这一过程与神经元十分相似。
"我们惊讶地发现中性粒细胞和神经元在处理神经递质方面表现出惊人的相似性。"埃尔彭贝克表示。
纳米传感器揭示隐藏的信号传递
荧光碳纳米管传感器(SWCNTs)使得实时观察成为可能:这些微小的检测器对儿茶酚胺反应极为灵敏,并首次允许研究人员在显微镜下"实时"追踪单个活细胞释放的儿茶酚胺。研究发现,炎症信号(包括血清素和细菌成分)能够触发这一过程。
"此前,我们缺乏在活体免疫细胞中直接观察这些过程的方法。"克鲁斯表示,"而如今通过纳米传感器观察到的现象从根本上改变了我们对这些细胞的认识。"
儿茶酚胺塑造炎症反应
释放的儿茶酚胺对免疫反应产生直接影响。它们能够抑制中性粒细胞过度的防御反应,同时促进血液凝固——这建立了免疫系统与血管系统之间的直接联系。
研究人员在实验性诱导炎症的健康志愿者中测量了基因活性,结果证实:不仅在体外条件下,而且在人体内部,中性粒细胞在炎症反应期间会协调其儿茶酚胺受体的适应以及合成和降解程序。
"这表明这一机制在人类炎症反应中起着重要作用。"埃尔彭贝克和克鲁斯表示,"中性粒细胞通过神经递质进行通信的事实,也改变了我们对炎症相关过程的理解。"
出版详情
詹妮弗·莫尔等人,《多模态成像揭示中性粒细胞快速摄取和释放儿茶酚胺》,《先进科学》(2026)。DOI: 10.1002/advs.202524193
期刊信息:《先进科学》
由明斯特大学提供
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