感觉神经元从我们的感官中获取信息，并将其传递给神经系统的其余部分。但这不是他们唯一的任务。在发表在《当代生物学》杂志上的一项新研究中，巴黎脑研究所的克莱尔·怀尔特(Claire Wyart)和阿姆斯特丹大学医学中心的克里斯蒂娜·范登布鲁克-格罗斯(Christina Vandenbroucke-Grauls)表明，中枢神经系统中的感觉神经元在肺炎球菌性脑膜炎中起着主导作用，肺炎球菌性脑膜炎是一种严重的感染，死亡率高，流行潜力大。它们有助于抵抗感染并促进宿主存活。

近年来，研究人员强调了在人体意想不到的区域存在感觉受体。例如，在肺组织中，味觉感受器在苦味物质存在下使气道放松。在大脑、心脏、肾脏、膀胱或鼻上皮中发现了甜味受体。但它们的功能并不总是很清楚。

“哈佛大学的研究表明，当细菌侵入皮下组织时，皮肤中的感觉细胞可以帮助抵抗感染，”巴黎脑研究所脊柱感觉信号团队负责人克莱尔怀尔特说。“在呼吸道感染的情况下也会发生同样的现象：纤毛细胞检测到致病菌的痕迹并引发炎症反应。我们想找出中枢神经系统中是否存在类似的保护系统。

为此，研究人员研究了位于脊髓中央管壁上的感觉细胞的作用。它们被称为脑脊液接触神经元，简称脑脊液神经元，在脊椎动物物种中数量众多。这些神经元可以实时检测脊柱曲率，并利用这些信息来调整身体的姿势，以完成具有挑战性的运动任务。在过去的10年里，克莱尔·怀尔特(Claire Wyart)的团队已经证明，这种检测系统可以优化身体活动期间的姿势和运动。但它也会在生命、生长和衰老过程中调整脊柱的形状。

“我们怀疑这些神经元与脑膜炎有关，脑膜炎是一种以脑膜炎症为特征的疾病 - 包裹大脑和脊髓的膜，”她解释说。“特别是在肺炎球菌性脑膜炎中，致病细菌肺炎链球菌侵入从脑室循环到脊髓中央管的脑脊液......脑脊液接触神经元的确切位置。感染患者也表现出明显的颈部僵硬;如果不及时治疗，这会导致一种称为后角弓的特征性姿势变化，其中背部被夸张地拱起。有了所有这些线索，我们不得不进行调查。

调节炎症和免疫反应

为了了解这些细胞在肺炎球菌性脑膜炎中的作用，研究人员使用了该疾病的动物模型。在将肺炎链球菌注射到斑马鱼幼虫的后脑后，他们观察到动物脑膜炎的症状让人联想到该疾病在晚期的临床表现。特别是，鱼的背侧弯曲异常和癫痫样癫痫发作。

“我们发现，一旦致病细菌进入脑脊液并侵入脊髓的中央管，脑脊液神经元就会变得异常活跃，”Wyart说。此激活的指标?大量的钙瞬变。研究人员还在体外观察到这些瞬变，一旦感觉神经元暴露于肺炎链球菌的分泌物 - 肺炎链球菌被认为是苦味物质。

“脑脊液神经元表达味觉受体;他们真的尝到了苦涩的味道!我们知道苦味受体在口腔免疫中起着重要作用，因为它们在摄入前会检测到受污染的食物。但并不是说他们参与了脑部感染，“研究人员说。

“这些感觉神经元令人惊讶：在感染期间，它们品尝脑脊液的内容，通过苦味受体发现入侵的细菌，然后增加细胞因子和其他参与先天免疫的蛋白质的表达 - 这是抵御病原体的第一道防线。

为了验证接触神经元有助于肺炎球菌感染的免疫反应，研究人员在斑马鱼幼虫中移除了它们 - 缩短了它们的寿命并增加了体内细菌的水平。

脑膜炎，一种可怕的疾病

肺炎链球菌是社区传播脑膜炎的最常见病因。据世卫组织称，这种疾病每年影响约500万人，死亡率高，特别是在撒哈拉以南非洲。在有疫苗的工业化国家，其年发病率为每 000，1 人 3-100 例。此外，由于感染和宿主的炎症反应，它会导致脑损伤。

“这不是涉及接触神经元的唯一脑膜炎形式，”Wyart说。“我们的研究结果表明，这些细胞表达的苦味受体也识别单核细胞增生李斯特菌，另一种主要的感染源，以及一种叫做Sindbis的嗜神经病毒。我们认为它们可以检测到许多其他病原体。最终，更好地了解这些感觉神经元可能使我们能够为其他神经系统感染开辟治疗途径，我们还没有任何疫苗。