一项最新研究表明,刺激小鼠的迷走神经可以通过影响SUMO化这一促进肠道炎症的细胞免疫反应,从而缓解应激引起的炎症性肠病(IBD)症状。
来自杜克大学医学院的研究人员发现,激活神经系统可能有助于减轻与炎症性肠病(IBD)相关的肠道炎症。
该研究由路易斯·乌洛亚(Luis Ulloa)博士和韦·杨(Wei Yang)博士领导,强调了迷走神经的电刺激如何作为连接大脑与肠道的重要纽带,处理与应激相关的炎症,从而加重IBD症状。
如在《科学转化医学》(Science Translational Medicine)上发表的研究表明,在患有结肠炎(一种IBD类型)的应激小鼠中刺激迷走神经可减少炎症、改善症状并提高生存率。研究人员发现,通过激活副交感神经系统,刺激迷走神经可以通过抑制SUMO化这一调节免疫反应的过程来减轻炎症。
通过改变SUMO化——无论是通过刺激迷走神经还是使用SUMO化抑制剂——可能实现直接针对炎症的新IBD治疗途径,而不仅仅是关注症状缓解。
自2022年开始,在美国国立卫生研究院的支持下,杜克大学研究人员检查迷走神经刺激是否能够影响SUMO化以激发自然的抗炎反应,从而帮助缓和免疫系统反应,减少炎症。
这项最新研究是首个表明操控特定类型的SUMO化可以阻止促使肠道炎症的有害免疫细胞涌入的研究。首席作者、前杜克学者艾曼·尤素福(Ayman Youssef)博士评估的数据表明,通过基因或药理方法阻碍SUMO化显著减缓了小鼠模型的疾病进展。
杨教授指出:“这项研究一个令人惊讶的方面是,阻止SUMO化似乎复制了迷走刺激的有利结果,从而改善了结肠炎的临床症状。”他是杜克医学院的麻醉学教授和神经学副教授。
炎症性肠病的发病率急剧上升,过去15年中病例增加了50%。研究人员正在努力减少肠道中的炎症诱发细胞,并加强大约700万人口受影响的治疗选择。
IBD主要包括两种形式:影响结肠的溃疡性结肠炎和可能导致消化系统的任何部分发生炎症的克罗恩病。这两种疾病都可能干扰日常生活,并可能导致严重并发症,如结肠穿孔、癌症和早逝。
虽然目前的抗炎治疗提供了一些缓解,但它们通常有一定的局限性;患者可能会随着时间的推移对这些疗法产生减弱的反应,面临复发,忍受相当大的副作用。
研究人员早已认识到,压力会显著加重IBD症状,有些人甚至将溃疡性结肠炎描述为心理生理性疾病。
乌洛亚表示:“刺激迷走神经抵消了压力的影响,恢复了健康的生理平衡。许多放松练习,如深呼吸和冥想,旨在增强副交感神经系统,而迷走神经在器官放松中扮演着关键角色。”
他说:“尽管早期研究指出迷走神经可能发挥作用,但我们的发现表明其效果是通过调节SUMO化来介导的。”
乌洛亚警告称,患者的反应可能会有所不同,实验室发现应用于临床环境可能会产生不同的结果,或根本没有积极效果。该方法被称为“生物电子医学”,属于一个正在发展的领域,研究神经刺激作为各种炎症性疾病(包括类风湿性关节炎和克罗恩病)的治疗途径。
附加贡献者:杜克医学院的阿塔·乌尔·雷赫曼(Ata Ur Rehman)、穆罕默德·埃莱巴西(Mohamed Elebasy)、贾廷·罗珀(Jatin Roper);北卡罗莱纳大学教堂山分校的谢赫扎德·Z·谢赫(Shehzad Z. Sheikh);以及杜克和人文医院的约恩·卡豪森(Jorn Karhausen)。
本研究的资金支持由美国国立卫生研究院(NIH)国家补充与整合健康中心(AT011387)、国立糖尿病、消化和肾病研究所(P01DK094779,1R01DK104828和P30-DK034987)以及赫尔姆斯利慈善信托基金提供。