【Cell子刊】新发现！巨噬细胞和神经“肝胆相照”，一同助力骨骼修复
发布时间：
2020-06-28 09:00
来源：
近日，美国霍普金斯大学医学院发现，巨噬细胞通过炎症提醒免疫系统对外来入侵者免疫，可以使受伤的骨骼的神经再生。该研究发表在《细胞报告》上。
2019年12月，约翰霍普金斯大学医学院的一个研究人员团队在小鼠中证明，修复骨折需要在整个受伤区域产生、生长和扩散神经细胞或神经元。他们表明，这部分依赖于一种称为神经生长因子（NGF）的蛋白质。现在，研究人员已经更深入地研究了这个过程，以便更好地了解神经和免疫系统如何与NGF协同工作，从而使骨骼修复过程中的神经再生。
2020年5月26日，《细胞报告》杂志上发表的一项新研究中，研究人员再次在小鼠中发现，原肌球蛋白受体激酶A（TrkA）和NGF两种蛋白结合在一起，竟可以刺激神经支配（供应的神经），然后在受伤的部位再刺激新骨生长。令人惊讶的是，在这一过程中，最重要的NGF竟是巨噬细胞（即白细胞）在第一时间内发送急报给免疫系统的。巨噬细胞通过炎症提醒免疫系统，让“守卫军”们对外来入侵者免疫，然后吞噬攻击者的残骸，赶尽杀绝。
当骨头受伤时，NGF会大量释放。这会激活感觉神经，使其生长到受伤的组织中。这些感觉神经扮演着多种角色，一边作为哨兵，吹响身体疼痛的哨声，提醒骨骼的断裂；一边作为协调员，调节骨骼的愈合。
为了确定修复骨骼的机制，研究人员从每只小鼠身上取出了同一小块头骨。通过操纵不同小鼠中NGF-TrkA信号通路的各个步骤，研究小组发现：（1）NGF的释放与神经支配的开始是一致的；（2）骨损伤会刺激NGF的产生增加，（3）损伤部位的炎症会促使巨噬细胞产生NGF（由炎症过程中释放的化学信号吸引），（4）NGF的增加会引起受伤的组织中新神经的形成，（5）破坏NGF的产生会减少神经支配并损害颅骨再生（6）巨噬细胞产生的NGF是修复骨所需的神经营养物质。
A）电脑断层扫描图像显示受伤14天后小鼠颅骨中的骨骼再生长（黑色虚线是去除的骨骼的原始部分）；（B）骨修复图像（去除的原始部分在白色箭头之间）显示NGF的表达（绿色）;（C）B中用虚线白框表示的部分的高放大倍率图像（C中的白虚线是愈合骨的边缘）。
研究人员表示，现在知道神经生长和骨骼修复是相互联系的过程。知道这一点，他们也许能够找到方法来最大化人的先天治愈能力。开发改善骨骼愈合的新方法将使许多人受益，尤其是老年人，毕竟摔一跤可比突发心脏病去见阎王爷的几率高。
参考：
【1】https://medicalxpress.com/news/2020-06-nervous-immune-bone.html
【2】 Carolyn A. Meyers et al. A Neurotrophic Mechanism Directs Sensory Nerve Transit in Cranial Bone, Cell Reports (2020). DOI: 10.1016/j.celrep.2020.107696
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