第二讲 神经-内分泌-免疫网络调节(完整)

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神经免疫学的研究将这两大系统联系起来。已 有许多实验证明,受到抗原刺激时,免疫细胞释放 神经肽和激素类物质,引起神经内分泌反应。
二、免疫系统对神经、内分泌系统的调节机制
(-)合成和释放神经肽和激素
现已证明这些由免疫细胞分泌的神经肽和激素其 结构和功能与神经内分泌系统所产生的完全相同, 氨基酸测序表明,淋巴细胞和巨噬细胞产生的 ACTH和β- EP与腺垂体产生的ACTH和β- EP完全 相同, 这种由淋巴细胞产生的ACTH能直接作用 于肾上腺皮质引起肾上腺皮质激素分泌增加,故有 人称之为“淋巴-肾上腺轴”,此外,免疫细胞分 泌的其他肽类(如 GH、GnRH) 的氨基酸序列与 神经内分泌系统所产生的也相同,为表示免疫系统 产生的神经肽和激素与神经内分泌系统所产生的神 经肽和激素的区别,有人将免疫系统产生的神经肽 和激素称为免疫反应性激素(immunoreactive hormone)。至今已证实由免疫系统产生的免疫 反应性激素有20余种(表16-2)。
2.活化的单核一巨噬细胞生成和释放IL-l增多, 则IL-1作用于下丘脑,促进CRH释放,进而促进 腺垂体释放ACTH,继而促进肾上腺皮质释放GC。 3.ACTH和GC可分别抑制IL-1的进一步生成和 释放。 4.ACTH的前体POMC裂解释放的α-MSH可 在中枢水平对抗IL-l刺激CRH分泌的效应。
二、内分泌系统对免疫系统的调节
大多数的激素起免疫抑制作用(如ACTH、肾 上腺皮质激素、SS、雄激素、胰岛素、前列腺素 等),只有少数激素(如甲状腺素、生长激素、 OT和PRL等)可增强免疫应答反应,而雌激素 这两种作用均存在。
1.垂体激素 切除垂体可导致淋巴器官萎缩和 进行性全身免疫功能的破坏,包括影响抗体产生、 淋巴细胞数目减少、机体对皮肤移植排斥反应, 以及体外的混合淋巴细胞反应均减弱。根据垂体 激素对免疫系统的作用,可将其分为两大类:一 类为免疫增强类激素包括GH、PRL、TSH、βEP等,它们能够促进淋巴细胞增生和抗体形成; 二类为免疫抑制类激素,包括 ACTH、GnRH、 SS、β- EP等,
儿茶酚胺受体、组胺受体、阿片受体、胰岛素受体、 胰高血糖素受体、血管活性肠肽受体、促甲状腺激 素受体、生长激素受体、生长抑素受体、催乳素受 体、P物质受体等。
可以认为大多数神经递质和内分泌激素的受体 都可以在免疫细胞上找到,几乎所有的免疫细 胞上都存在不同的神经肽、神经递质和激素的 受体。与此同时也发现很多内分泌激素和神经 递质都具有免疫调节的功能(表16-1)。而且, 神经内分泌系统通过自分泌或旁分泌的方式由 神经内分泌系统分泌细胞因子,并借此调节免 疫系统的功能。
该环路是下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴 与活化的单核-巨噬细胞构成的环路(HPA-M。 /Mφ环路)。具体调节机制是: 1.下丘脑CRH 促进腺垂体释放ACTH,ACTH刺激肾上腺皮质释 放糖皮质激素(GC), 使血中GC浓度升高;继 之ACTH和GC可分别抑制单核-巨噬细胞功能,减 少IL-l的生成和释放(图 16-2)。
它们能够抑制免疫系统的功能。特别值得指 出的是,生长激素几乎对所有免疫细胞,包 括淋巴细胞、巨噬细胞、NK细胞、中性粒细 胞、胸腺细胞等都具有促进分化和加强功能 的作用。因此,在体内有广泛的增强免疫功 能的作用。
2.糖皮质激素(GC) GC几乎对所有的免 疫细胞都有抑制作用,包括淋巴细胞、巨噬 细胞、中性粒细胞和肥大细胞。在急性应激 时,通过下丘脑-垂体-肾上腺轴的作用,提高 血中肾上腺糖皮质激素的浓度,对免疫功能 产生抑制作用。这是应激抑制免疫的主要途 径之一。
在条件免疫性反应实验中,要求条件刺激在
前,非条件刺激在后,若顺序颠倒则不再出
现阳性反应。而且,与条件反射一样,一旦
条件免疫性反应建立,若只反复给予条件刺
激,而无非条件刺激的强化,则条件免疫性
反应会逐渐减弱直至消退。
(二)下丘脑对免疫系统的调节
下丘脑不但在神经内分泌调节中起重要作 用,而且在免疫反应中也起重要的调节作用。 最近应用跨神经元追踪技术结合免疫荧光双 标记技术,证实了下丘脑室旁核的精氨酸升 压素神经元通过下行投射通路参与对脾脏免 疫功能的调控。
三、下丘脑-垂体-性腺-胸腺环路
该环路的调节作用特点是:
1.在下丘脑-垂体-性腺(HPG)轴中,下丘脑 GnRH促进腺垂体释放LH/FSH,二者引起性腺 分泌雄激素、雌激素及孕激素。
2.性激素对胸腺的功能有较强的抑制性作用, 如细胞数目减少,细胞免疫功能障碍等。(图16 -4)。
3.胸腺上皮也可合成GnRH,卵巢中有胸腺素 原存在。
免疫系统对细菌、病毒、异体蛋白及自 体变异细胞(肿瘤细胞)的感知功能称为识 别,免疫细胞可以识别上述非已物质上所带 的异己抗原,并被激活,进而对异己成分作 出反应。
实际上,免疫系统对异己抗原的识别和反应过程与 神经系统活动方式——神经反射极为相似。
神经反射包括感觉传入-中枢整合-效应传出等 三个环节;而免疫系统对异己刺激包括抗原识别免疫激活-清除异己三个环节。也正因为免疫系统 可以独立地完成从识别到效应的反应过程,因此, 一直将其视为独立的防御系统。
4 .性激素 性激素使机体产生免疫功能的性 别差异。通常雄激素、孕激素作用是抑制免疫反应; 而雌激素作用比较复杂,既可提高体液免疫力,又 可抑制细胞免疫反应。
胸腺功能易受性激素的影响,性成熟期胸腺开 始退化。一般来说,雄激素的致胸腺退化作用比雌 激素强。
5.胰岛素在体内外都能促进T细胞和B细胞的 功能。
第二节 神经内分泌系统对免疫系统的调节
长期以来免疫系统都被认为是一个独立存在的 自我调节系统,免疫系统内存在完整而精细的调节 机制,各种复杂的免疫应答反应均在免疫系统内部 发生、发展、消退。但近年来采用放射自显影、放 射受体分析法证明免疫细胞上有很多神经递质和内 分泌激素的受体,包括类固醇受体、
一、免疫系统的感觉功能
在机体的整体整合调控中,神经内分泌调 节起着核心作用。
内外环境的各种变化所构成的刺激,由机体 各部位感受器感受到,通过传入神经,将信 息传到中枢,引起神经、内分泌功能变化, 调节机体各系统、器官功能发生变化;但是, 神经系统对许多影响机体稳态的生物刺激却 缺乏感知能力,如细菌、病毒、异体蛋白、 肿瘤发生等,这些刺激是由免疫系统感知的。
为下丘脑对免疫系统的调节提供了有力的证据。
损毁(手术、电解、化学)和刺激下丘脑某 些神经核团或区域,可以产生免疫抑制或增强 作用。许多研究表明,若损毁下丘脑前部,可 引起循环抗体滴度降低、淋巴细胞对有丝分裂 原反应降低,NK细胞活性降低,胸腺、脾脏、 淋巴结内淋巴细胞数目减少,胸腺退化,速发 型和迟发型变态反应减弱;而刺激下丘脑后部, 可产生抗体滴度增高,吞噬作用增强,迟发型 皮肤变态反应增强等效应。
后者是指神经-内分泌-免疫三大系统所产生的共同 的化学信号分子,对其邻近的组织或器官产生作用。 在神经、内分泌、免疫调节网络中均是由多重环路 构成的,这些环路的工作方式是反馈(正、负反馈 和前馈),经系统的级联、放大、整合,从而产生 精确的调节反应。以下仅举几例典型的神经内分泌 免疫调节环路。
一、下丘脑-垂体-肾上腺皮质与M。/Mφ环路
条件性免疫反应最初是在临床观察到
的,Mackeazie医生(1896)发现,对玫瑰花粉 过敏的支气管哮喘病人,见到人造玫瑰花时也会 发生哮喘。直至1975年美国学者Ader和Cohen 在严格规范的实验设计条件下,在大鼠上取得了 明确的条件性免疫反应实验结果。他们使用糖精 作为条件刺激,而以免疫抑制剂环磷酸胺作为非 条件刺激,经多次配对使用后,单独使用糖精, 也可引起免疫抑制反应——抗体滴度降低; 1985年, SPector应用 NK细胞激活剂—多聚 肌苷酸多聚胞苷酸(poly l:C)作为非条件刺 激,樟脑气味作为条件刺激,成功地使NK细胞 活性增高几十倍。
一、神经系统对免疫系统的调节 神经系统对免疫系统调节的一个重要解剖学 基础就是几乎所有免疫器官都有神经纤维的分 布,如交感神经广泛分布于胸腺,被膜下皮质 和皮髓质交界区,

神经纤维不仅分布在血管周围,还深入到皮质和髓 质的实质细胞中,与胸腺细胞,T、B淋巴细胞, 单核细胞形成接触。用辣根过氧化酶标记法证实了 胸(-)大脑皮质对免疫系统的调节
大脑皮质是中枢神经的最高中枢,而且参与了 许多免疫反应的调节,并且存在分区现象。实验表 明,切除小鼠的左侧大脑皮质,T淋巴细胞和NK 细胞的活性,以及IL-2产生的能力受到抑制;而 切除小鼠的右侧大脑皮质,产生T淋巴细胞和NK 细胞活性增强等免疫促进作用。
条件反射是脑的高级功能的表现,主要涉及感 知和行为的联系。传统的免疫学观点看来,免疫 反应与感知和行为无关。但近来的研究表明,免 疫反应可以建立条件反射(条件性免疫反应), 这是大脑皮质参与免疫调节的一个佐证。条件性 免疫反应(conditioned immune response) 是指根据巴甫洛夫条件反射的模式,将某一中性 刺激与一些能够引起机体免疫反应的刺激(非条 件刺激)相结合并强化后,在非条件刺激完全不 存在的情况下,单独给予该中性刺激,仍然会引 起近似于或大于单独非条件刺激所致的免疫学效 应;而该中性刺激与少于先前强度的非条件刺激 结合时,也可取得等于甚或优于非条件刺激全量 的免疫学效应。整个反应过程称为条件性免疫反 应,而其中的中性刺激称为条件刺激。
二、下丘脑-垂体-肾上腺皮质-胸腺环路 该环路是下丘脑-垂体-肾上腺皮质(HPA)轴与 胸腺(thymus gland)构成的环路(HPA-胸腺 环路)。具体调节机制是: 1.HPA轴中的ACTH和GC均可抑制胸腺的功能, 即抑制胸腺细胞的增殖和胸腺激素、细胞因子的 释放(图16-3)。
3.胸腺含CRH受体,并可合成CRH,而CRH对 胸腺的功能有刺激作用。
人体是一个统一的整体,在中枢神经系统的
主导控制下,通过神经、内分泌、免疫网络的
整合,协调有序地调控机体的功能,使机体对
内外环境的刺激产生统一的适应性反应,以维
持稳态。
第一节 神经-内分泌-免疫调节的环路
神经、内分泌、免疫调节网络按作用的范围 分为两种类型,一种为长轴神经-内分泌-免疫 调节网络,另一种为短轴神经-内分泌-免疫调 节网络,前者是指神经-内分泌-免疫三大系统 所产生的神经肽、激素、细胞因子等共同的化 学信号分子,对远处的效应器或靶组织所产生 的调节;
第二讲 神经-内分泌-免 疫网络调节
第二讲 神经-内分泌-免 疫网络调节
第一节 神经-内分泌-免疫调节的环路 第二节 神经内分泌系统对免疫系统的调节 第三节 免疫系统对神经-内分泌系统的调节
第二讲 神经-内分泌-免疫网络调节
自从1977年Besedovsky 首次提出体内存在神 经-内分泌-免疫网络的假说之后, 机体调控机制 研究的重大进展之一,就是明确了神经系统、内分 泌系统和免疫系统彼此之间存在着双向传递机制 (图16-1),这种相互作用是通过神经、内分泌、 免疫三大调节系统共有的化学信号分子(如神经递 质/神经肽、激素、细胞因子等)和受体共同实现 的。免疫系统不仅具有神经递质和内分泌激素的受 体,还能合成神经递质和内分泌激素并对其发生反 应。免疫系统产生的细胞因子能影响中枢神经系统, 中枢神经系统也能合成细胞因子,并存在其受体, 对其发生反应。由此构成神经、内分泌、免疫调节 网络( neuroendocrine-immunoregulatory network)。
糖皮质激素对免疫系统有多种作用,即①可抑 制淋巴细胞生成和迁移,抑制T淋巴细胞转化。 ②促进淋巴细胞的凋亡,尤其是胸腺内未成熟淋 巴细胞的凋亡。③抑制巨噬细胞对抗原的吞噬及 处理。④抑制IL-1和IL-2生成。③干扰体液免 疫,使抗体生成减少。
3.生长抑素(SS) SS是神经-内分泌-免疫网 络中的重要介质。SS可抑制人外周血中单核细胞 产生干扰素,还可抑制自然杀伤细胞的活性。已 知淋巴组织、脾脏和肠腺等部位有SS免疫活性物 质和免疫阳性细胞,提示淋巴组织可产生SS,通 过旁分泌、自分泌影响该处的淋巴细胞。
6.甲状腺激素 甲状腺激素对免疫功能有正性 调控作用,对体液免疫和细胞免疫均有增强作用, 如能刺激胸腺细胞的成熟和分化。
第三节 免疫系统对神经、内分泌系统的调节
免疫系统是在神经系统控制之下的重要的 防御系统,它具有重要的感觉功能,感知病毒、 细菌、异体抗原和肿瘤等生物刺激, 一方面,引 起免疫细胞活化, 对这些有害刺激物质进行攻 击和清除;另一方面通过释放多种细胞因子和 神经肽作用于神经内分泌系统,引起全身的调 节作用。
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