《Inflammation》：Lipopolysaccharide-Induced Nasal Inflammation Swiftly Spreads Into the Olfactory Bulb, Accelerating its Network Activity and Uncoupling it from Breathing
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这篇研究探讨急性鼻部炎症如何快速影响大脑嗅觉中枢。研究人员通过单次鼻内应用脂多糖（LPS）建立急性炎症模型，探究炎症向嗅球（OB）的扩散及其对嗅觉功能的影响。结果发现，急性炎症能快速侵袭嗅球，激活其小胶质细胞，改变网络活动节律，使其与呼吸节律解偶联，并削弱气味诱导的神经活动，导致嗅觉检测与识别能力下降。这揭示了急性炎症导致嗅觉障碍的可能新机制，为相关疾病的诊疗提供了新视角。
你是否曾因为一场重感冒而暂时失去嗅觉？这看似平常的现象背后，隐藏着大脑嗅觉中枢如何被鼻部炎症迅速“入侵”并功能失调的复杂过程。由鼻部炎症引发的嗅觉功能障碍，通常归因于嗅觉上皮及更高级嗅觉通路的感受处理过程发生改变。主流观点认为，这种改变很可能源于外周炎症向大脑嗅觉信息处理的第一站——嗅球（Olfactory Bulb， OB）的扩散，从而损害其精密的神经元计算。尽管在动物模型中，慢性鼻部炎症对嗅球的长期影响已被大量研究，但急性炎症（例如单次感染或刺激引发的）是否以及如何迅速影响嗅球，进而导致嗅觉障碍，此前并未得到充分评估。这留下了一个关键的知识空白：急性的、起始于鼻腔的“烽火”，究竟能不能、以及多快能“烧”到大脑的嗅觉前线哨所，并立即扰乱它的工作？为了回答这个问题，一项发表在《Inflammation》期刊上的研究应运而生，旨在探究由单次鼻内应用脂多糖（Lipopolysaccharide， LPS，一种强效的炎症诱导剂）引发的急性鼻部炎症，是否会迅速扩散至嗅球，并重点关注其对嗅球内小胶质细胞（大脑常驻免疫细胞）、促炎因子白细胞介素1β（Interleukin-1 beta， IL-1β）水平、神经元网络活动以及最终嗅觉功能的影响。
为了阐明急性鼻部炎症对嗅球的即时影响，研究人员主要采用了以下几项关键技术：首先，他们建立了动物模型，通过单次鼻内滴注LPS来诱导急性鼻部炎症。其次，他们利用免疫组织化学技术，对嗅球组织切片中的小胶质细胞形态和IL-1β蛋白水平进行染色和定量分析，以评估炎症反应。再者，研究团队运用了在体电生理记录技术，通过植入嗅球的电极，长期监测其神经元网络的慢波和快波活动，并同步记录呼吸信号，以分析网络活动模式及其与呼吸节律的耦合关系。最后，通过结合气味刺激与电生理记录，以及设计行为学实验（如嗅觉检测与辨别任务），来评估模型动物的嗅觉感知功能是否受损。
小胶质细胞激活与IL-1β增加
通过免疫染色分析，研究人员发现，仅仅在单次鼻内给予LPS后的第二天，嗅球的颗粒细胞层就出现了早期的小胶质细胞形态学改变，其胞体增大、突起回缩，呈现出激活态的特征。同时，该区域的IL-1β免疫染色信号也显著增强。这表明，急性鼻部炎症能够非常迅速地（24小时内）引发嗅球内部的免疫反应，炎症信号确实从鼻腔扩散并影响到了中枢神经系统的嗅觉初级处理区。
嗅球网络活动模式的改变与呼吸节律解偶联
通过长期在体电生理记录，研究获得了更动态的发现。鼻内应用LPS后，嗅球的慢波网络活动减弱，而快波网络活动则增强。更为关键的是，正常情况下与呼吸节律紧密同步的嗅球慢波活动，在炎症状态下出现了“解偶联”，即其节律性不再与动物的呼吸周期保持同步。这提示，急性炎症不仅改变了嗅球网络的整体兴奋性平衡，还破坏了其信息处理所依赖的基本时间框架。
气味诱导的嗅球反应减弱与嗅觉行为缺陷
进一步的研究将神经活动与行为联系起来。在给予气味刺激时，急性炎症动物的嗅球网络激活程度显著低于对照组。与之相对应，这些动物在行为学测试中表现出嗅觉检测能力和气味辨别能力的缺陷。神经活动减弱与行为缺陷之间存在相关性，强有力地表明，急性鼻部炎症通过扰乱嗅球对气味的正常编码处理，直接导致了嗅觉功能障碍。
综上所述，这项研究得出明确结论：由单次LPS鼻内应用诱导的急性鼻部炎症，能够快速扩散至嗅球，轻度激活其内的小胶质细胞，并显著破坏嗅球的神经元网络活动。这种破坏具体表现为慢波活动减弱、快波活动增强，以及慢波活动与呼吸节律的解偶联。最终，这些神经层面的紊乱削弱了嗅球对气味刺激的反应，并与实验动物表现出的嗅觉检测和辨别能力下降直接相关。这些发现揭示了急性炎症导致嗅觉障碍的一种可能新机制，即通过迅速入侵并扰乱嗅觉初级中枢的正常时空信息编码。尽管这些急性中枢神经系统改变的具体分子机制仍有待阐明，但本研究强调，在诊断和治疗由炎症引发的嗅觉功能障碍时，不仅需要考虑慢性、长期的影响，也必须将这些迅速发生的、大脑内部的急性功能改变纳入考量。这为未来开发针对急性炎症期嗅觉保护的干预策略提供了重要的理论依据。
