意外发现：免疫系统与“嗅觉”组织再生的关系

　　在一项于小鼠中进行的旨在了解鼻窦炎慢性炎症如何损害嗅觉的研究中，约翰霍普金斯大学的科学家们惊奇地发现，嗅觉组织的再生需要一些最初造成其损伤的炎症过程和化学物质的参与。

　　这项研究由中国国家自然科学基金部分资助，其成果发表在美国国家科学院院刊上(Proceedings of the National Academy of Sciences，PNAS)。

　　研究人员称，他们的工作增进了人们在科学上了解嗅觉组织从病毒，有毒化学物质和气体或过敏原引发的损害中恢复的过程。

　　约翰霍普金斯大学医学院耳鼻喉及头颈外科的教授Andrew Lane医学博士(Andrew Lane, M.D.)称，“这种与免疫系统反应相关的对抗感染或损伤的炎症很可能是与组织再生有关的一个统一的系统的一部分，因此，如果没有它嗅觉系统就不能正常恢复”， “但该炎症反应也不是越多越好，持续的炎症会杀死嗅觉神经元并抑制其再生，并最终导致嗅觉丧失。”

　　Lane经常看到患有慢性鼻窦炎的患者随着时间的推移逐渐失去了嗅觉，这长期以来被认为是持续的炎症和瘢痕组织的产生而导致的嗅觉组织的永久性破坏。然而，在治疗中服用抑制免疫系统的口服类固醇的患者可能会出现短暂的嗅觉恢复，表明嗅觉组织仍然存在于患者的鼻中，但是其功能被慢性炎症抑制了。研究人员说，这一切如何发生是一个谜。

　　在测试炎症在损伤嗅觉组织的过程中的作用的实验中，研究人员给予小鼠了一种能直接损伤嗅觉组织的化学药物甲巯咪唑，等待一天，然后用类固醇注射剂治疗。其后，研究人员通过活体组织切片来测定生长和分裂（愈合）的新嗅觉基底干细胞的数量，并使用BrdU作为DNA复制的标志。与没有给予类固醇的小鼠相比，给予类固醇的小鼠的用来代替组织中受损细胞的干细胞的增殖率减少了45％，这表明抑制炎症会减缓嗅觉干细胞的再生。

　　研究人员对这一发现很感兴趣，他们其后对比了两组小鼠（接受类固醇治疗的和没有接受类固醇治疗的小鼠）中可能对炎症影响对嗅觉干细胞的作用作出反应的基因的水平。在没有接受类固醇治疗的小鼠中，他们发现炎症分子TNF-alpha和IL-1beta的基因产物的水平增加了一倍。在接受类固醇的小鼠中，他们还在嗅觉干细胞中检测到了炎症信使NF-kappaB。

　　Lane说到“NF-kappaB在嗅觉干细胞中的存在是一个意外发现”，“而它被炎症所诱发的事实表明免疫系统和嗅觉系统之间发生了信号传导来起始愈合反应。”

　　由于类固醇对组织可能还有抑制炎症以外的其它作用，因此研究人员决定使用特殊繁殖的缺乏炎症分子的小鼠来继续研究。他们在研究中不但使用了没有TNF-alpha受体的小鼠，而且还使用了嗅觉干细胞中没有NF-kappaB基因的小鼠。在两组小鼠中，研究人员损伤了小鼠的嗅觉组织，然后观察在两三天后组织中新分裂的干细胞的数量。研究人员在上面两组小鼠都观测到了其新再生的细胞比嗅觉组织损伤的正常小鼠少50％以上。研究人员说，这显示了在分子水平上免疫系统如何与嗅觉干细胞传递信息以开始伤后的愈合过程。

　　“嗅觉常常被人们忽视”， Lane说到， “但没有嗅觉的人们的生活质量会大大降低，还可能伴有抑郁症。他们不能享用食物，因为嗅觉对于味道是必需的，他们同时也不能感觉到危险的或是令人厌恶的气味”。

　　Lane想知道如何更好地触发嗅觉组织的愈合，从而使鼻窦炎患者能够获得更加持久的嗅觉恢复，而无需服用类固醇。

　　该文其他作者包括约翰霍普金斯大学的Mengfei Chen和Randall Reed 。该项研究的部分资助来源于国家耳聋和其他传播障碍研究所提供的资金。