身體警報系統遭破解!這種蟲子的寄生策略給新型止痛藥帶來靈感
當寄生蟲侵入人體時,我們往往會感覺到皮膚髮癢甚至刺痛——這是神經系統在提醒我們危險來臨。然而,有一種名爲曼氏血吸蟲(Schistosoma mansoni)的寄生蟲,卻打破了這一常規。它的幼蟲棲息在淡水中,只要人類皮膚接觸到被污染的水源,它們就可能在短短几分鐘內鑽入皮膚,潛入血管和器官中安家落戶。但令人驚訝的是,整個入侵過程幾乎不痛不癢,在人類宿主毫無察覺間,就完成一場悄無聲息的入侵。
曼氏血吸蟲圖片
(圖片來源:Wikipedia)
血吸蟲病是全球最常見的寄生蟲病之一,長期慢性感染可導致肝臟和脾臟損傷,影響數億人的健康。科學家們長期困惑,爲什麼這個生物鑽進皮膚時,人類竟然沒有任何明顯的警覺反應?它究竟使用了什麼“麻醉術”?
發表在《免疫學雜誌》的最新研究揭示,這背後隱藏着寄生蟲與神經系統之間的一場攻防戰。曼氏血吸蟲竟然能夠關閉特定的痛覺神經元,讓人體的防禦信號靜默,從而爲它的寄居和繁殖創造條件。而這一發現,也爲人類止痛藥物研發提供了全新的啓示。
痛覺神經與免疫的聯繫
在我們身體的皮膚中,分佈着大量神經前哨兵。其中,TRPV1+神經元是一類特殊的痛覺感知細胞。它們就像一套警報裝置,能感受到高溫、辣椒素的灼熱感來、化學物質甚至病原體的入侵,並迅速把這些危險信號傳遞給大腦。我們所感受到的燒灼感、刺痛或瘙癢,正是這些神經元在拉響警報。
TRPV1⁺ 神經元在抵禦曼氏血吸蟲皮膚侵入時的作用
(圖片來源:參考文獻[1])
然而,TRPV1+神經元的功能遠不止於讓我們感覺到疼。近年來的研究表明,這類神經元與免疫系統緊密相連。當它們被激活時,會釋放出一些特殊的神經肽,如降鈣素基因相關肽(CGRP)和P物質(Substance P)。這些分子能夠像信號彈一樣,吸引免疫細胞迅速集結,調動中性粒細胞、單核細胞、γδ T細胞和CD4+輔助T細胞到達入侵現場。這樣一來,免疫系統不僅能在第一時間識別威脅,還能發動炎症反應,限制病原體的擴散。
通俗來講,TRPV1+神經元既是前線偵察兵,能第一時間發現敵情;又是信號兵,通過釋放化學信號召喚免疫部隊趕來支援。對於細菌或真菌而言,這種“神經—免疫聯防”機制往往讓它們寸步難行。
但對於曼氏血吸蟲來說,這套系統卻被它巧妙繞過了。
血吸蟲的“神經隱身術”與實驗發現
科學家們一直疑惑:曼氏血吸蟲幼蟲鑽入皮膚時,爲何幾乎不會引起疼痛或瘙癢?最新的研究揭開了這一謎團。原來,血吸蟲會分泌一類特殊分子,能夠直接抑制TRPV1+神經元的活動。這樣一來,疼痛信號無法有效傳遞,大腦就失去了對入侵的警覺,免疫系統也少了被迅速喚醒的機會。
在小鼠實驗中,研究團隊讓部分小鼠接觸血吸蟲幼蟲,然後測試它們對熱刺激的反應。結果發現,感染過的小鼠可以在熱板上堅持更久才縮回爪子,說明痛覺閾值顯著升高。
研究團隊讓小鼠接觸血吸蟲幼蟲,並測試它們對熱刺激的反應
(圖片來源:參考文獻[1])
進一步的細胞實驗表明,從這些感染小鼠中提取的神經元,對辣椒素的反應明顯減弱,相關的神經肽釋放量也大幅下降。這意味着血吸蟲確實在“關掉”痛覺神經的開關。
更有意思的是,當研究人員用光遺傳學技術提前激活這些TRPV1+神經元時,血吸蟲就很難順利鑽入皮膚,甚至擴散到肺部的數量也明顯減少。這說明,如果讓“警報器”提前響起,免疫系統能立刻響應,阻止寄生蟲深入。而相反地,當科學家用化學方法切斷小鼠的TRPV1+神經元時,結果是血吸蟲更加輕鬆地入侵成功,免疫反應也顯著減弱。
血吸蟲的生存絕技,就是先“讓你不疼”,再悄悄入侵。通過麻痹痛覺神經,它不僅逃避了宿主的即時察覺,也降低了免疫系統的防禦強度,爲長期寄居創造了條件。
寄生策略爲人類醫學帶來啓發
曼氏血吸蟲爲了生存進化出的“無痛潛入術”,原本是寄生策略的一部分,卻爲人類醫學帶來了意想不到的啓發。研究表明,它分泌的分子能夠精準地抑制TRPV1+神經元,從而阻斷疼痛信號的傳導。
這提示我們,也許可以模仿或提取這些分子,開發出全新的止痛藥。與傳統依賴阿片類藥物不同,這類基於寄生蟲機制的分子,或許能在減少成癮風險的同時,達到強效止痛的效果。
大自然的智慧往往超乎想象。寄生蟲爲了隱匿生存,悄悄進化出削弱宿主痛覺的能力。而科學家則能從中汲取靈感,將這種“生存技巧”轉化爲醫學工具。
參考文獻:
[1]Inclan-Rico, Juan M., et al. "TRPV1+ neurons promote cutaneous immunity against Schistosoma mansoni." bioRxiv (2025): 2025-02.
出品:科普中國
作者:邵文亞(福建醫科大學副教授)、楊超(深圳理工大學)
監製:中國科普博覽