综述:利用脑部抗炎回路改善移植器官存活率

《TRANSPLANTATION》:Engaging Brain Anti-inflammatory Circuits to Improve the Viability of Transplanted Organs

【字体: 时间:2026年01月29日 来源:TRANSPLANTATION 5

编辑推荐:

  本综述深入探讨了炎症在器官移植中的核心挑战,并提出通过激活迷走神经介导的“炎症反射”(Inflammatory Reflex, IR)这一内源性神经免疫回路,作为改善供体器官质量及受体预后的创新策略。文章系统阐述了迷走神经刺激(Vagus Nerve Stimulation, VNS)通过α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)等关键靶点调控脾脏等免疫器官,抑制肿瘤坏死因子α(TNFα)、白细胞介素-1β(IL-1β)等促炎细胞因子释放,从而减轻缺血再灌注损伤(Ischemia-Reperfusion Injury)及移植排斥反应的潜力,为拓展当前免疫抑制方案提供了新视角。

  
炎症是移植成功的主要障碍
实体器官移植是挽救终末期疾病患者生命的关键手段。然而,炎症是限制移植成功的主要病理生理过程。尽管外科技术和免疫抑制方案取得了显著进步,但炎症及其破坏性效应仍然是限制移植器官长期存活的首要临床问题。无论是脑死亡捐献(Donation after Brain Death, DBD)还是循环死亡后捐献(Donation after Circulatory Death, DCD)的器官,在捐献过程中都会经历缺血和炎症介导的损伤。在受体体内,移植器官还会面临缺血再灌注损伤以及免疫系统识别外来抗原引发的排斥反应。
神经免疫回路:强大的内源性抗炎途径
过去二十年的研究揭示,神经系统和免疫系统密切相关。迷走神经介导的“炎症反射”是一个重要的内源性机制,能够抑制炎症过程。该反射的传入通路始于感知组织损伤和炎症的周围感觉迷走神经元,信息被传递至脑干。整合后,传出信号通过胆碱能迷走神经纤维传递,最终作用于脾脏等免疫器官。在脾脏内,去甲肾上腺素能激活一类特殊的胆碱乙酰转移酶阳性T细胞(ChAT+T cells),使其释放乙酰胆碱(ACh)。乙酰胆碱随后作用于表达α7烟碱型乙酰胆碱受体(α7nAChR)的巨噬细胞,下调促炎细胞因子如TNFα的产生。此外,研究还发现了其他神经免疫通路,如坐骨神经-肾上腺通路,也参与抗炎调节。
迷走神经刺激作为内源性免疫抑制疗法
与传统免疫抑制药物靶向单一炎症分子不同,迷走神经刺激(VNS)通过激活内源性神经免疫回路,能够同时调控复杂的、相互关联的炎症级联反应。VNS已被证实能显著降低系统性TNFα、IL-1β、IL-6等促炎细胞因子水平。其应用方式多样,包括侵入性的颈迷走神经电刺激、针对脑干背侧运动核(Dorsal Motor Nucleus, DMN)的精准刺激(如光遗传学),以及非侵入性的经耳廓迷走神经刺激等。未来甚至有望开发能够监测炎症信号并自动反馈调节的闭环VNS系统。
VNS在器官移植中的应用潜力
肾脏移植:多项临床前研究表明,VNS能通过α7nAChR依赖的机制,显著减轻肾脏缺血再灌注损伤,降低血清肌酐和TNFα水平。在脑死亡供体大鼠模型中进行VNS,能够改善移植后肾脏的基因表达谱,降低系统性炎症,并显著提高受体动物的早期肾功能和长期生存率。
肝脏移植:肝脏库普弗细胞表达α7nAChR。肝迷走神经切断会加剧非酒精性脂肪性肝炎和缺血再灌注损伤模型中的炎症和肝损伤,而VNS或α7nAChR激动剂则能发挥保护作用。这对于经历冷缺血和再灌注的肝移植具有重要应用价值。
肠道功能:VNS已被证明能改善术后肠梗阻,减少肠道炎症。肠道肌肉外层的固有巨噬细胞表达α7nAChR,VNS可通过脾脏依赖或非依赖的途径直接调节肠道局部炎症,这对于肠移植患者以及经历腹部大手术的肝、肾移植患者恢复肠道功能具有重要意义。
展望:VNS改善移植结局的未来前景
VNS在类风湿关节炎、克罗恩病等自身免疫性疾病中的成功应用,为其在移植领域的推广奠定了基础。未来,VNS有望在多个环节发挥重要作用:在捐献者器官获取前进行VNS,以减少供体全身炎症和器官损伤;在移植受体中,VNS可作为现有免疫抑制方案的辅助手段,或用于急性排斥反应的辅助治疗,甚至可能帮助减少传统免疫抑制剂的用量及其相关毒副作用。通过利用这种强大而精细的内源性抗炎神经系统,我们有望将器官移植带入生物电子治疗的新时代。
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号