刘琴团队Cell新发现:打喷嚏和咳嗽背后的神经秘密
刘琴团队Cell新发现:打喷嚏和咳嗽背后的神经秘密
近日,来自美国圣路易斯华盛顿大学医学院的刘琴教授团队在顶级期刊《细胞》(Cell)上发表了一项重要研究成果,揭示了打喷嚏和咳嗽这两种基本呼吸道反射背后的神经机制。这一发现不仅增进了我们对呼吸道防御机制的理解,也为相关疾病的治疗提供了新的思路。
喷嚏和咳嗽是人体重要的防御机制,能够帮助清除呼吸道中的异物和病原体。然而,这两种看似简单的反射动作,其背后的神经调控机制却一直不甚明了。刘琴团队的这项研究首次在分子和细胞层面揭示了喷嚏和咳嗽存在不同的感觉神经通路。
研究团队通过多种转基因小鼠模型和先进的神经示踪技术,发现了一类特定的感觉神经元——MrgprC11+鼻黏膜感觉神经元,这是触发喷嚏反射的关键神经元。这类神经元密集分布在鼻黏膜,能够响应多种刺激物和过敏原,通过释放神经肽NmB(神经调节肽B)来激活脑干中的喷嚏反射诱发区,从而引发喷嚏。
与喷嚏反射不同,咳嗽反射主要由支配气管的迷走神经感觉神经元介导。研究发现,一类表达生长抑素(SST)的迷走感觉神经元在咳嗽反射中起着关键作用。这些神经元主要投射到脑干的孤束核,与对生长抑素敏感的神经元形成突触联系,从而调控咳嗽反射。
这一发现具有重要的临床意义。喷嚏和咳嗽是许多呼吸道疾病(如感冒、过敏性鼻炎、哮喘等)的常见症状,严重影响患者的生活质量。通过揭示这两种反射的具体神经机制,研究人员为开发针对性的治疗药物提供了新的靶点。例如,针对MrgprC11+神经元或NmB信号通路的药物可能有助于缓解过度喷嚏,而调节SST+神经元活性的药物则可能用于控制病理性咳嗽。
此外,这一发现还加深了我们对呼吸道防御机制的理解。喷嚏和咳嗽虽然都是排出呼吸道异物的方式,但它们分别由不同的感觉神经元和神经通路调控,这种精细的分工体现了生物体对不同刺激的精准响应机制。
刘琴教授团队的这项研究为我们揭开了喷嚏和咳嗽背后的神经秘密,不仅具有重要的科学价值,也为未来开发更有效的呼吸道疾病治疗方法开辟了新的方向。