免疫细胞也会用“神经递质”沟通:德国团队实时证实中性粒细胞释放多巴胺等信号
据 IT之家 7 月 4 日消息,德国明斯特大学与波鸿鲁尔大学联合研究团队首次在实时状态下证实,人体免疫细胞能够使用与神经细胞相同的一类化学信号——儿茶酚胺类神经递质进行通讯,其中包括多巴胺和肾上腺素。相关成果已发表在《先进科学》上。对于理解免疫系统如何被调控,这项研究提供了一个新的观察角度:免疫细胞并不只是被动响应炎症信号,它们也可能像神经元一样,通过可释放、可调节的化学信号来影响周围环境。
中性粒细胞被发现具备类似神经元的信号处理能力
研究关注的核心对象是中性粒细胞。它是人体内数量最多的白细胞类型,也是感染发生时最早参与防御的免疫细胞之一。来源显示,由明斯特大学路易丝·埃尔彭贝克教授和波鸿鲁尔大学塞巴斯蒂安·克鲁斯教授领导的团队发现,中性粒细胞具备一套与神经细胞相似的分子机制:它们能够摄取儿茶酚胺,将这些分子储存在细胞内部的囊泡中,并在受到炎症刺激时定向释放。
这意味着,过去主要与神经系统联系在一起的多巴胺、肾上腺素等信号分子,可能也在免疫反应中扮演更直接的角色。研究人员提到,中性粒细胞在处理神经递质方面与神经元呈现出令人意外的相似性。对中文科技读者而言,这类发现的意义在于,它正在模糊传统学科边界:神经系统、免疫系统与血管系统之间的信号网络,可能比过去理解的更紧密。
荧光碳纳米管传感器让“实时观察”成为关键突破
这项研究之所以能够推进,一个重要原因是观测工具的进步。研究团队使用了荧光碳纳米管传感器,这类微型探测器对儿茶酚胺具有较高敏感性,使研究人员能够在显微镜下追踪单个活细胞释放信号分子的过程。
在传统实验中,免疫细胞内部信号的变化往往难以被直接、实时地捕捉。来源显示,纳米传感器首次让研究人员在活细胞层面观察到中性粒细胞释放儿茶酚胺的过程。触发这一释放的因素包括血清素和细菌成分等炎症信号。换言之,当免疫细胞识别到炎症相关刺激时,它们会启动类似“信号发射”的程序,把神经递质样分子释放到局部环境中。
- 研究对象:人体中性粒细胞,属于重要的先天免疫细胞。
- 关键信号:儿茶酚胺类神经递质,包括多巴胺和肾上腺素。
- 核心工具:荧光碳纳米管传感器,用于实时追踪活细胞释放过程。
- 触发因素:血清素、细菌成分等炎症相关信号。
- 潜在影响:改变对炎症调控、免疫与血管系统联动关系的理解。
影响与解读:炎症调控可能存在新的治疗靶点
研究进一步显示,中性粒细胞释放的儿茶酚胺会直接影响免疫反应。一方面,它们可以抑制中性粒细胞过度防御,避免炎症反应失控;另一方面,它们也会促进血液凝固。这一点很关键,因为它把免疫反应与血管系统联系起来:炎症并非只发生在免疫细胞内部,还会牵动血液循环、凝血过程等更复杂的生理网络。
来源还提到,研究团队在健康志愿者身上通过人工诱导炎症并测量基因活性,验证了这一机制不只存在于体外实验条件下。在人体实际炎症反应中,中性粒细胞会根据炎症进程,协调其儿茶酚胺受体,以及相关合成和降解程序的适应性变化。这说明该机制并非孤立现象,而可能是人体炎症应答的一部分。
从产业和技术观察角度看,这项成果也体现了生命科学研究与先进传感技术结合的趋势。类似荧光纳米传感器的工具,正在让研究人员从“事后检测”转向“实时观测”,这与 AI 药物研发、单细胞分析、自动化实验平台等方向存在共同逻辑:更细粒度的数据获取能力,往往会打开新的机制理解与药物靶点发现空间。
不过,这项研究目前仍属于基础机制发现,并不意味着相关疗法已经成熟。它更像是为炎症性疾病研究提供了一张新的路线图:如果中性粒细胞确实通过神经递质样信号调节防御强度和凝血反应,那么未来或可围绕相关受体、合成通路、降解机制开发更精准的干预策略。对于慢性炎症、自身免疫问题以及炎症相关血管并发症等方向,这一发现可能具有后续研究价值。
总体来看,德国团队的发现让人们重新审视免疫细胞的“通讯方式”。中性粒细胞不仅是快速出动的防御细胞,也可能是具备复杂化学通信能力的调控节点。免疫细胞与神经细胞共享化学信号机制这一事实,将推动科学界重新理解炎症反应的组织方式,也为未来医学工具和治疗策略提供新的想象空间。