腦膜巨噬細胞（以白色，紅色和藍色顯示）持續警惕對腦組織的潛在威脅。圖片來源：McGavern實驗室，NINDS。
腦膜炎是一組感染大腦內層的嚴重疾病，會留下痕跡，影響身體未來對抗此類感染的能力。根據發表在“ 自然免疫學”雜誌上的一項新研究，感染可以對一群腦膜免疫細胞產生長期影響，用腦膜外的細胞代替它們，這些細胞隨後發生變化，不太可能識別和抵禦未來的攻擊。該研究得到了美國國立衛生研究院的國家神經疾病和中風研究所（NINDS）的支持。
“ 感染後，大腦內層的免疫細胞景觀發生變化。通常保護大腦免受外來入侵者侵害的腦內免疫細胞死亡，並被身體其他部位的細胞所取代。這些新細胞的改變方式影響了NINDS科學家兼該研究的資深作者Dorian McGavern博士說，他們對隨後的挑戰和新感染做出了回應。
使用實時成像，McGavern博士及其同事詳細研究了小鼠腦膜巨噬細胞，這些巨噬細胞是生活在腦膜中的免疫細胞，保護層覆蓋大腦和脊髓。在硬腦膜（腦膜的最外層）的血管中發現一組這些巨噬細胞，並且有助於在血液到達腦組織之前從血液中捕獲病原體。與在其他大腦區域中發現的緊密密封的血管相比，硬腦膜中的血管相對開放，並且硬腦膜中的巨噬細胞通常作為抵抗有害血液製劑的第一道防線。
McGavern博士和他的團隊觀察到，在正常情況下，腦膜巨噬細胞不斷警惕威脅，不斷擴展他們的瘦手臂並調查他們的環境。
他們接下來觀察了淋巴細胞脈絡叢腦膜炎病毒（LCMV）感染後巨噬細胞是如何變化的，該病毒靶向腦膜，導致病毒性腦膜炎。在感染後的兩天內，腦膜中抗病毒細胞因子的水平增加，這是對病毒的免疫應答的一部分。四天後，三分之一的腦膜巨噬細胞被感染，並且在許多參與抗擊病毒的基因中顯示出活性。
Mczevern博士及其同事隨後調查了這種感染的長期影響，病毒清除後腦膜炎已經消退。在一週內，大多數受感染的巨噬細胞已經死亡並被免疫細胞從該區域移除，留下了腦膜巨噬細胞的枯竭。這種供應是由單核細胞補充的，從血液中募集的免疫細胞。
這些單核細胞中的一些最終變成巨噬細胞，但具有與原始細胞不同的特性。該研究小組發現，新的巨噬細胞缺少一種特異性受體，可檢測細菌，使其在應對未來感染方面效果較差。
新的巨噬細胞還具有較低水平的另一種識別腦化學乙酰膽鹼的受體，這通常會使腦膜巨噬細胞的炎症變得遲鈍。因此，新的巨噬細胞對這種信號反應較慢，並且難以平息感染引起的炎症反應。這些結果表明，在病毒離開系統很久之後，大腦中的感染會產生持久的影響。
“這些研究結果表明，除了識別感染類型之外，瞭解它是否緊跟早期病毒也很重要，因為這可能會影響系統的響應方式，”McGavern博士說。“將病毒排出大腦並不一定意味著一切都恢復正常。”
需要進一步的研究來了解腦膜巨噬細胞的其他功能以及這些細胞如何對其他類型的病毒和細菌做出反應。
更多信息：Rua R等。感染通過損害中樞神經系統免疫力的炎性單核細胞驅動長期腦膜移植，Nature Immunology（2019）。DOI：10.1038 / s41590-019-0344-y，
