微生物感染延緩創傷性腦或腦血管損傷后的血管修復

　　創傷性腦損傷（traumatic brain injury, TBI）和其他腦部血管損傷（比如中風）是導致長期殘疾或死亡的主要原因。在一項新的研究中，來自美國國家衛生研究院（NIH）下屬的國家神經系統疾病與中風研究所（NINDS）的研究人員發現了一種可能的解釋，即為什么一些患者如果后來被感染，那么他們從腦損傷中恢復得更差。相關研究結果于2021年9月23日在線發表在Nature Immunology期刊上，論文標題為“Antimicrobial immunity impedes CNS vascular repair following brain injury”。論文通訊作者為NINDS科學家Dorian McGavern博士。

　　McGavern及其研究團隊利用他們之前開發的輕度TBI（mild TBI, mTBI）小鼠模型，發現病毒感染、真菌感染或細菌感染都會影響到腦膜內的血管修復，其中腦膜是大腦的保護層。當他們仔細觀察時，免疫系統的一些細胞不再移動到受傷的部位，而這種情況在未感染的動物身上會發生這種移動，這表明它們對全身性感染有反應。他們還觀察了影響大腦血管的腦血管損傷（cerebrovascular injury, CVI）模型，并看到對損傷修復的類似影響。

　　McGavern博士說，“進化優先考慮調動免疫系統來抵御感染而不是修復。因為身體正在應對更大的威脅，通常會修復大腦或周圍受損血管的細胞在其他地方也需要。”

　　免疫系統優先級的這種變化不是**性的，因為與未受感染的小鼠相比，受感染的小鼠最終能夠在較晚的時間修復血管損傷，除非遇到第二次感染。在CVI小鼠模型中，這個時間點尤其關鍵，因為感染引起的反應延遲導致了**性的認知功能障礙和腦組織損傷。修復后的腦血管仍然**性地泄漏。

　　McGavern博士說，“感染的存在導致免疫系統在抵御病毒的同時暫停修復。在mTBI中，這似乎問題不大，但當你的大腦本身存在較大的血管損傷，如中風，每一分鐘都很重要。這些發現突出了快速識別和治療患者感染的極端重要性。”

　　盡管感染的存在影響了免疫系統對mTBI的反應能力，但確切的原因仍然不明。當體內的細胞被感染時，它們通過釋放向免疫系統發出信號的蛋白質來尋求幫助。病毒感染后釋放的一組蛋白質被稱為I型干擾素（IFN-I），它們開啟了影響免疫反應的多個基因。在mTBI發生之后，這些作者看到與未受感染的小鼠相比，受感染小鼠的IFN-I相關基因活性大增。

　　其他實驗證實了IFN-I在將免疫系統的重點從血管修復轉移到其他的重要方面。對小鼠的基因組進行了改變，使它們的免疫細胞不能感知IFN-1的存在，在mTBI后顯示出相似的修復率，無論它們是否感染了病毒。僅在一種已知在TBI后修復血管中起著重要作用的免疫細胞中剔除IFN-I感應蛋白，也消除了感染引起的血管修復延遲。最后，直接將其中的一種IFN-I蛋白直接應用于損傷部位，可以在沒有感染的情況下阻止血管修復。IFN-I信號傳導似乎也在CVI小鼠模型的修復延遲中發揮了關鍵作用。

　　全身性感染在因TBI和CVI而住院的患者中很常見，而且它們與較差的患者預后有關。這些研究結果強調了盡快控制這些感染（無論是細菌還是病毒）的重要性。這對CVI患者來說尤其如此，因為延遲修復可能導致大腦的**性損傷。