偶尔搔痒可以缓解瘙痒,但当瘙痒失去控制时,它可能会成为一个严重的健康问题。身体怎么知道什么时候该停止呢?加州大学旧金山分校的科学家们正在接近答案。他们发现了一个以一种名为IL-31的免疫蛋白为中心的反馈回路,它既能引起瘙痒的冲动,又能缓解附近的炎症,这一突破可能会改变医生治疗从湿疹到过敏等疾病的方式。该研究结果发表在10月13日的《Science Immunology》杂志上,为新一代药物的研发奠定了基础,这些药物可以更智能地与人体天生的自我调节能力相互作用。
先前的研究表明,IL-31发出瘙痒信号并促进皮肤炎症。但加州大学旧金山分校的研究小组发现,神经细胞或神经元对IL-31有反应,引发抓伤,也可以防止免疫细胞过度反应,从而引起更广泛的刺激。
“我们倾向于认为,像IL-31这样的免疫蛋白可以帮助免疫细胞相互交流,但在这里,当IL-31与神经元交流时,神经元也会立即交流,”加州大学旧金山分校皮肤病学教授、该研究的主要作者、医学博士Marlys Fassett说。“这是我们第一次看到神经系统直接抑制过敏反应。由于IL-31存在于全身,这一发现可能最终改变哮喘、克罗恩病和其他炎症性疾病的治疗方式。IL-31会引起皮肤瘙痒,但它也存在于肺部和肠道中。”
加州大学旧金山分校免疫学教授、该研究的通讯作者Mark Ansel博士说:“我们现在在对抗涉及免疫系统和神经系统的许多疾病方面有了新的领先优势。”
IL-31是几种“瘙痒细胞因子”之一,因为它能够在动物和人身上引发瘙痒。Fassett是一名皮肤科医生和研究人员,自从2012年来到加州大学旧金山分校(UCSF)以来,她一直想知道这是为什么。她联系了她的前同事、哮喘专家Ansel,后者欢迎她进入他的实验室。首先,Fassett从鼠身上去除IL-31基因,并将它们暴露于屋尘螨(一种常见的瘙痒过敏原)中。
Fassett说:“我们想模仿长期暴露于环境过敏原的人的实际情况。正如我们所料,在没有IL-31的情况下,尘螨不会引起瘙痒,但我们惊讶地看到炎症加剧了。”
为什么有炎症却不痒?Fassett和Ansel发现,在缺乏瘙痒细胞因子的情况下,一群免疫细胞被动员起来。没有IL-31,身体就会盲目地发动一场免疫战争。然后,Ansel和Fassett将天平对准了皮肤中接收IL-31信号的神经细胞。他们发现,刺激抓痕的神经细胞也会抑制随后的免疫反应。这些神经细胞对于控制炎症是不可或缺的,但如果没有IL-31,它们就会让免疫系统失控。这些发现与皮肤科医生越来越多地看到的一种新药nemolizumab相吻合,nemolizumab可以阻断IL-31,并被开发用于治疗湿疹。在临床试验中,患者发现,服用这种药物后,皮肤干燥、斑驳的湿疹会消退,但其他皮肤刺激,甚至肺部炎症,有时会突然发作。
Fassett和Ansel还发现,这些神经元对瘙痒信号做出反应,释放出自己的信号,称为CGRP,这可能是抑制免疫反应的原因。作者说:“当你服用一种阻断全身IL-31受体的药物时,现在你正在改变反馈系统,释放对全身过敏反应的刹车。我们的神经在不同组织中导致过敏的想法正在改变游戏规则。如果我们能开发出绕过这些系统的药物,我们就能真正帮助那些在治疗瘙痒后病情恶化的患者。”
Fassett最近在加州大学旧金山分校成立了自己的实验室,以梳理生物学中那些使临床结果复杂化的悖论。Ansel现在对瘙痒细胞因子在皮肤之外的作用很感兴趣。“你的肺部不会发痒,所以问题是,IL-31在那里或肠道里做了什么?”Ansel问。“但它似乎对肺部的过敏性炎症有影响。我们面前有很多科学研究,有巨大的潜力来改进治疗方法。”