神经科学家发现受体IL-1R1对于让神经元与免疫系统直接沟通至关重要。最近的一项研究提供了迄今为止小鼠大脑中神经元IL-1R1（nIL-1R1）表达的最全面的绘制，帮助解决了过去的差异。研究人员创造性地标记了表达nIL-1R1的神经元群体，为该受体在中枢神经系统（CNS）中的功能角色提供了新的见解。
佛罗里达大西洋大学的研究人员发现受体IL-1R1对于促进神经元与免疫系统之间的直接沟通至关重要。一项新的研究呈现了小鼠大脑中神经元IL-1R1（nIL-1R1）表达的最彻底的绘制，解决了以前的不一致性。通过一种创新的细胞标记方法，科学家识别了表达nIL-1R1的神经元群体，为该受体在中枢神经系统（CNS）中的角色提供了新的见解。
白细胞介素-1（IL-1）是参与炎症反应的重要分子，在健康和疾病条件下都发挥着关键作用。在疾病情境中，大脑中升高的IL-1水平与神经炎症有关，这可能干扰身体的压力反应，导致类似疾病的症状，通过激活大脑免疫细胞增强炎症，并促进外周免疫细胞进入大脑。此外，它可能通过鼓励支持细胞生成有害分子而导致大脑损伤。IL-1水平的增加与抑郁症等情绪障碍以及记忆和认知问题相关。
另一方面，在正常的非炎症条件下，IL-1在大脑中发挥着重要功能。它帮助调节激素功能，维持健康的睡眠周期，并增强记忆和学习等认知能力。
IL-1R1像细胞的门铃，当感染或伤害发生时，向它们发出信号，促使免疫细胞启动反应。然而，表达IL-1R1的神经元并不被认为会引发炎症；相反，它们似乎可能将免疫信号与神经信号整合起来。IL-1R1（白细胞介素-1受体类型1）可能如何调节正常大脑活动的确切位置和机制仍不清楚。
来自佛罗里达大西洋大学的新研究提供了迄今为止对小鼠大脑中神经元IL-1R1（nIL-1R1）表达的最全面绘制，澄清了长期存在的不确定性。早期研究表明，神经元中的IL-1信号与病态行为、焦虑和睡眠改变相关，但具体的神经电路尚未明确。
这项研究发表在《神经炎症杂志》上，识别了特定的神经元群体和神经递质系统，这些可能介导这些效应。通过采用一种巧妙的细胞标记技术，研究人员获得了关于该受体在中枢神经系统（CNS）内功能角色的新见解。
佛罗里达大西洋大学的Quan实验室的先前研究表明，谷氨酸能神经元中持续的IL-1信号影响认知和社交回避行为，特别是与神经炎症和压力相关的疾病。这表明nIL-1R1可能在本研究中详细描述的特定神经电路中对慢性压力、抑郁和焦虑等障碍有显著影响。
利用转基因小鼠的研究人员识别了大脑中特定区域的神经元，包括躯体感觉皮层和海马体，发现神经元IL-1R1的存在。其中大多数神经元使用谷氨酸（一个信号神经递质），而有一些依赖于血清素（一个关键的调节情绪的神经递质）。这些IL-1R1阳性神经元被发现参与控制感知处理、情绪调节和记忆功能的电路。
“我们的研究说明了特定神经元如何与免疫信号相连，可能阐明了炎症如何影响感知处理、情绪和记忆障碍，”该研究的高级作者、佛罗里达大西洋大学Schmidt医学院教授兼FAU Stiles-Nicholson大脑研究所关联研究员Ning Quan博士表示。“这些发现可能为与炎症相关的大脑疾病提供新的治疗策略。从行为上看，我们的发现支持了nIL-1R1信号影响情感和认知行为的假设。”
数据显示，nIL-1R1表达在躯体感觉和谷氨酸能系统中尤为明显，这些区域在以前的研究中未受到足够关注。齿状回（DG）被一致地认为是神经元IL-1R1表达的关键位置。该研究还强调了丘脑中继中心和各种感觉皮层区域，表明IL-1信号可能在感知处理上发挥重要作用。
该研究的第一作者、佛罗里达大西洋大学Schmidt医学院和Stiles-Nicholson大脑研究所的博士后研究员Dan Nemeth博士表示：“这一发现引发了关于免疫信号如何影响感知处理以及IL-1R1介导的感知信号变化是否有助于认知困难、焦虑或抑郁的问题。”他补充说，研究表明，神经元对IL-1R1的反应与其他表达IL-1R1的细胞不同。
虽然研究人员确实在与情绪和认知相关的大脑区域发现了神经元IL-1R1，但他们意外观察到：IL-1R1在感觉系统神经元中也存在。通过利用先进的空间转录组学，他们发现神经元IL-1R1调节与突触组织相关的基因通路，而不启动典型的炎症。这一发现表明IL-1R1可以在突触形成中发挥作用并改变神经电路的功能。
“通过对小鼠大脑中nIL-1R1表达的最复杂绘制，该研究提供了关于IL-1信号对调节行为的神经电路的影响的前所未有的清晰度，”该研究的合著者、FAU Stiles-Nicholson大脑研究所执行主任、佛罗里达大西洋大学Schmidt医学院知名教授Randy D. Blakely博士指出。“这些发现为探索新路径铺平了道路，为理解与压力相关障碍、抑郁和焦虑中出现的典型和受损行为状态的机制提供了关键见解。”
