综述：解读这段对话：位于大脑、身体与肿瘤交界处的迷走神经

《Mitochondrion》：Decoding the dialogue: The vagus nerve at the interface of brain, body, and Tumor

　　郝然当 | 金伟琳
兰州大学第一医院医学前沿创新研究中心癌症神经科学研究所，兰州大学第一临床医学院，兰州，730000，中国

**摘要**
癌症通过与宿主生理系统的相互作用，超越了局部疾病的范畴。本文重新定义了迷走神经作为动态脑-体-肿瘤稳态网络中的核心生物电处理器，协调三者之间的复杂生物对话。我们综合了证据，展示了其在代谢、免疫和内分泌界面编码肿瘤微环境信号方面的专门结构。作为动态的、依赖于环境的整合器，迷走神经在维持全身稳态的同时，也容易被肿瘤劫持，这突显了它在癌症进展中既是守护者又是帮凶的双重角色。这一机制框架为新的治疗重编程策略铺平了道路。我们探讨了精准生物电子神经调节、神经信号的药理学干预以及行为干预的潜力，以“破解”这一对话，旨在增强抗肿瘤防御、缓解癌症相关症状，并与传统疗法协同作用。未来的成功取决于破译迷走神经的编码机制，并开发出个性化且符合伦理的应用方法。

**引言**
长期以来，癌症一直被从细胞中心的角度来理解，主要关注肿瘤细胞及其直接微环境中的基因突变。然而，现在正发生一种范式转变，即认识到癌症是一种与宿主整个生理系统进行动态双向交流的系统性疾病（Borniger, 2024）。在这一扩展的理解中，神经系统不仅仅是旁观者，而是肿瘤发生的主动调节者和基质（Jin and Jin, 2020）。在神经系统中，迷走神经（第X对颅神经）作为一个特别关键的结构出现，其角色从传统的通信电缆升级为大脑、身体和肿瘤之间复杂对话和稳态调节的信息处理器。

迷走神经最早由希腊-罗马医生克劳迪乌斯·盖伦在公元2世纪解剖并描述，他因其广泛的分布和分支路径而将其称为“游走神经”。解剖学上，迷走神经是一种混合神经，大约80%为传入（感觉）纤维，20%为传出（运动）纤维。它是传递来自心脏、肺部和整个胃肠道的信息到中枢神经系统（CNS）的主要通道，同时执行对心率、呼吸和消化的副交感神经控制（Ma et al., 2025）。传统神经学将其视为一个相对简单的中继器。然而，当代研究揭示了其更为复杂的角色。现在认为迷走神经是脑-体整合的关键中介，参与信息的主动处理、过滤和转化（Ma et al., 2025; Singer and Damasio, 2025）。它对于维持生理稳态、调节免疫反应、控制代谢以及调节情绪和认知状态至关重要（Décarie-Spain et al., 2024; Székely, 2000; Tracey, 2024）。这种功能源于其独特的整合多种信号的能力——化学信号、机械信号和电信号，并在神经活动与外周生理之间充当转换器（Singer and Damasio, 2025; Srinivasan et al., 2023; Goehler et al., 2000; Huerta et al., 2023）。

蓬勃发展的癌症神经科学领域为这一重新评估提供了关键动力（Jin and Jin, 2020）。肿瘤并非孤立存在的实体，而是通过肿瘤神经支配和神经周围侵袭等过程与宿主神经系统紧密相连（Kamiya et al., 2021; Hutchings and Phillips, 2020）。这种神经-肿瘤相互作用是双向的：神经释放神经递质影响癌细胞行为，而肿瘤分泌神经营养因子来塑造自身的神经微环境。这种关系牢固地确立了神经系统作为肿瘤系统生态学的关键组成部分，反之，肿瘤本身也是这一神经网络中的活跃节点。超越局部肿瘤微环境的系统级视角认为，肿瘤会劫持并破坏宿主范围内的调节网络以促进其进展（Wang et al., 2025）。在这种框架下，迷走神经凭借其无与伦比的覆盖范围和整合能力，成为这种系统级劫持的主要途径，同时也是宿主防御的潜在杠杆（Borniger, 2024; Singer and Damasio, 2025; Gidron et al., 2005; Garrett et al., 2025; Thrivikraman et al., 2013）。因此，我们必须重新概念化肿瘤学中的迷走神经。它不仅仅是一个被动通道；它是脑-体-肿瘤轴的核心处理器。这一处理过程包括感知肿瘤来源和肿瘤诱导的外周组织变化（例如，局部代谢变化、炎症、激素失调），将这些信息编码为模式化的生物电活动，并将其传递给中枢自主神经系统和高级脑区。整合后，它将传出指令传回外周，有可能通过调节免疫景观、细胞代谢和基质相互作用来影响肿瘤的命运（Singer and Damasio, 2025; Chen et al., 2018; Shalabi et al., 2024; Pavlov and Tracey, 2012）。这使迷走神经成为更大稳态电路中的动态处理器，不断在系统稳定性和抗肿瘤警戒之间寻求平衡。

或许最引人注目的是，新兴证据表明，一些侵袭性肿瘤可能自身进化出“类神经”或“神经样”特征，表达神经元离子通道，与神经形成类似突触的连接，并表现出内在的兴奋性（Cao, 2022; Restaino et al., 2023）。这模糊了调节者与被调节者之间的界限，提出了肿瘤可以直接“接入”并操纵迷走神经回路以获取利益的可能性。从表达神经元钠通道变体（如电压门控钠通道1.5（Nav1.5）的三阴性乳腺癌细胞，到参与与神经元谷氨酸能信号传导的小细胞肺癌细胞，这些现象暗示了神经和致癌程序之间的深刻进化趋同（Peinado et al., 2025; Djamgoz, 2025; Di Donato et al., 2021; Savchuk et al., 2025）。

本文旨在综合这一不断发展的范式。我们首先系统地描述了迷走神经作为这一对话网络的硬件结构、其在关键生物界面（代谢、免疫、内分泌）上的信号转导协议，以及其允许肿瘤劫持的固有可塑性。然后探讨其作为动态整合器的功能，维持宿主稳态的同时介导复杂的器官-肿瘤相互作用，并明确讨论其依赖于环境的“双刃剑”性质。最后，我们将这种机制理解转化为治疗重编程的框架，回顾生物电子、药理学和行为策略，以“破解”这一对话网络，实现精准肿瘤学。一个核心的未解决问题贯穿整个讨论：迷走神经主要是抵御肿瘤驱动的混乱的宿主稳态守护者，还是可以被肿瘤利用来促进其自身进展和系统破坏的特洛伊木马（Wang et al., 2025; Slominski et al., 2023）？通过这种生物电编码和系统生物学的综合视角来研究迷走神经，本文旨在为理解癌症病理生理学提供新的概念框架，并为干预措施开辟新的途径（图1）。

**部分摘录**
**生物电对话网络的架构：硬件、协议和可塑性**
要理解迷走神经如何被肿瘤劫持以及如何用于治疗，我们必须首先将其视为一个物理信息处理系统。我们将这种脑-体-肿瘤网络定义为一个有形的闭环系统，其中迷走神经作为主要的双向通道：其传入臂感知肿瘤来源或肿瘤诱导的信号（例如，细胞因子、代谢物、pH值、激素），并将它们传递到脑干；中枢整合发生在核内。

**信息处理：健康与疾病中的动态整合器——迷走神经**
基于其架构基础，迷走神经作为脑-体-肿瘤对话网络的核心处理单元运作。本章探讨了它的双重功能：维持全身稳态，在癌症中介导复杂的器官-肿瘤相互作用。第二章中概述的架构组成部分构成了一个复杂信息处理系统的物理基础。在功能层面，迷走神经超越了单纯通道的角色。

**治疗重编程：为精准医学破解对话**
基于本文提出的迷走神经介导的脑-体-肿瘤稳态网络，针对迷走神经进行肿瘤治疗显示出巨大潜力。先前的广泛研究和假设揭示了迷走神经与肿瘤之间的关系，展示了针对迷走神经进行肿瘤治疗的机制和前景，并指出了未来发展的趋势。相关研究按时间顺序总结在图4中。

**未来展望与挑战**
将迷走神经视为脑-体-肿瘤网络中的核心处理器为肿瘤学开辟了变革性的视野，融合了神经科学、免疫学和系统生物学。然而，将这一范式从有吸引力的框架转化为可操作的科学与有效医学面临重大挑战。解决这些障碍将定义下一个十年的研究方向，并决定迷走神经调节是否会成为精准医学的主流支柱。

**结论**
蓬勃发展的癌症神经科学领域迫使我们采用系统性的肿瘤发生观。本文将迷走神经定位为动态脑-体-肿瘤稳态网络中的核心整合枢纽，而不仅仅是一个被动通道。癌症进展和宿主防御代表了在神经生理景观中的持续协商，其中迷走神经既是不平衡的传感器，也是系统调节的效应器。

**作者贡献声明**
郝然当：撰写——原始草稿、可视化、概念化。
金伟琳：撰写——审稿与编辑、监督、资金获取、概念化。

**数据可用性声明**
不适用。

**伦理声明**
不适用。

**出版同意**
不适用。

**资助**
本工作得到了兰州大学第一医院高层次人才引进基金的支持。

**利益冲突声明**
作者声明他们没有已知的竞争性财务利益或个人关系可能影响本文所述的工作。

**致谢**
我们感谢因篇幅限制未能提及的同事们的重要工作。我们感谢金实验室的成员们的评论和讨论。

郝然当是兰州大学第一临床医学院和翠英荣誉学院的本科生，她积极参与学术研究，专注于癌症神经科学。