第三章 神经内分泌免疫系统
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神经免疫内分泌学免疫学通过实验研究的突破和理论进展,尤其是80年代发现免疫细胞可以合成和释放神经肽引发了对免疫系统与神经、内分泌系统相互关系的研究,跨专业、跨学科的研究纷纷兴起,研究所获得的丰硕成果也带来了许多边缘学科的产生,以现代免疫学为基础发展而来的神经免疫学、心理神经免疫学、神经免疫内分泌学就是其中部分。
并成了当代生命科学研究的新领域。
一、神经免疫内分泌学概念神经免疫内分泌学【neuroimmunoendocrinology】此学科横跨神经、免疫和内分泌三大系统,集中探讨系统间的多重往返联系及其生理或病理意义,着重研究系统间的信息交流和影响因素。
本学科兴起于上世纪60年代末期,美国著名学者Schally和Guillemin经过20多年坚持不懈的工作,从几百万个动物下丘脑中成功地分离、纯化了第一个下丘脑激素—促甲状腺激素释放激素(TRH),找到了神经系统与内分泌系统之间联系的物质基础。
这一获得诺贝尔生理学或医学奖的辉煌成果标志着“神经内分泌学”【neuroendocrinology】作为一门独立学科的诞生。
现在已经有足够的证据证明神经、内分泌和免疫三大调节系统存有共同的化学信息分子(神经递质、神经肽、激素、细胞因子)及其受体,免疫细胞不仅具有多种神经肽和激素的受体,它本身还能合成多种神经肽和内分泌激素;中枢神经系统细胞既存在细胞因子的受体又能合成细胞因子。
免疫系统产生的细胞因子既有局部作用,也能影响中枢神经系统。
由此构成了神经内分泌免疫调节网络。
1982年,Blalock将其命名为“神经免疫内分泌学”。
在现代内分泌学的理论体系中,“内分泌”概念应包括内分泌、神经内分泌、旁分泌和自分泌等方式;而激素的内涵亦大为增加,诸如局部激素、循环激素、神经激素等,而许多免疫因子如淋巴因子和单核因子等均符合激素的标准;严格地讲,神经系统和免疫系统既与内分泌系统有种种区别,又有诸多共性,这也是系统间相互影响的基础。
内分泌系统与神经、免疫系统的功能联系自从1928 年Ernest Scharrer 发现硬骨鱼下丘脑的神经细胞具有内分泌细胞的特征,并最先提出神经内分泌(neuroendocrine )概念后,启发了有关领域研究的新思路。
随后众多的研究逐渐证实了神经系统与内分泌系统活动联系紧密。
近二十余年来,分子生物学技术以及免疫学的迅速发展,又促使人们发现神经、内分泌和免疫系统能够共享某些信息分子和受体,都通过类似的细胞信号转导途径发挥作用,这又使人们意识到机体还存在一个调节系统——免疫系统。
Besedovskyn 于1977 年最先提出神经- 内分泌- 免疫网络(neuroendocrine-immune network )的概念。
三个系统各具独特功能,相互交联,优势互补,形成调节环路(图1 )。
这个网络通过感受内外环境的各种变化,加工、处理、储存和整合信息,共同维持内环境的稳态,保证机体生命活动正常运转。
图1 内分泌、神经和免疫系统的调节功能联系GH :生长激素;PRL :催乳素一、神经- 内分泌- 免疫网络的物质基础神经、内分泌和免疫三大调节系统以共有、共享的一些化学信号分子为通用语言进行经常性的信息交流,相互协调,构成整体性功能活动调制网络。
内分泌、神经和免疫系统组织都存在共同的激素、神经递质、神经肽和细胞因子(cytokine ),而且细胞表面都分布有相应的受体。
大部分在脑内发现的神经肽和激素同时也存在于外周免疫细胞中,而且结构和功能与神经、内分泌细胞的完全相同。
再如,淋巴细胞和巨噬细胞等存在生长激素(GH )、促肾上腺皮质激素(ACTH )受体和内啡肽受体等,胸腺细胞也分布有生长激素释放激素(GHRH )、催乳素(PRL )等受体。
利用组织化学、放射免疫自显影等技术证实,无论在基础状态下还是诱导后,脑组织中都存在多种细胞因子的受体或相应的mRNA 。
中枢神经系统也存在白介素和干扰素等细胞因子。
在正常情况下,内分泌系统就存在一些细胞因子,而且经诱导后还可以产生许多细胞因子。