2025年5月31日 星期六

免疫 T 細胞除了能殺死病原體,還有止痛功能!

大家可能都知道免疫 T 細胞的功能是體抗外來物的侵入,保護身體免受病原體的侵害,但你知道它們也和痛覺相關嗎?

▋免疫 T 細胞


我們體內的免疫 T 細胞大致分為三種:

  • 殺手 T 細胞(killer T cells, CD8+ T cells)
  • 輔助 T 細胞(helper T cells, CD4+ T cells)
  • 調節型 T 細胞(regulatory T cells, Treg cells)

Tregs 也是屬於 CD4+ T cells 的族群之一,它們與其他 CD4+ 細胞最大的不同,在於表現一個位於 X 染色體上的關鍵轉錄因子 FOXP3。有趣的是這些 Tregs 不只存在於免疫系統中,也被發現在中樞神經系統,特別是脊髓附近的腦膜(meninges)和包覆 DRG (dorsal root ganglia) 的軟腦膜(leptomeninges)。這類 Tregs 被稱 mTregs (meningeal Tregs),而在中樞或周邊神經本身中則很少發現。

雖然知道它對調控發炎和組織修復很重要,但對於它是否和痛覺感知有關並不清楚。

▋免疫 Tregs 的減痛功效


UCSF 最近的這篇研究發現 Tregs 除了其已知的抑制發炎和防止自體免疫的功能外,還能作用於神經細胞上,減輕特定類型的疼痛。

▍Tregs 可減輕母老鼠的疼痛敏感性


研究團隊用基改老鼠(FOXP3-TDR)做實驗,這些老鼠的 Treg 對白喉毒素(diphtheria toxin)很敏感,當老鼠的腦膜(meninges)被施打白喉毒素後,腦膜中的 Treg 有九成都會被毒死,但不會影響到其他部位的 Tregs。接著,研究人員用纖毛去刺激老鼠的腳掌,測試牠們的疼痛反應。

註:白喉毒素為白喉細菌所產生的毒素

結果發現:
  • mTregs 減少會使母老鼠疼痛敏感度顯著上升,但公老鼠則沒有影響。
  • mTregs 減少不影響冷、熱或其他類型刺激帶來的疼痛感

💡 論:mTregs 只會影響母鼠對物理性刺激造成的痛感

▍增強 Tregs 能減輕疼痛


由於 mTregs 的其中一個功能是組織修復,因此他們用 SNI (spared nerve injury) 手術讓老鼠的周邊神經損傷且無法被修復,以模擬神經病變痛(neuropathic pain),然後觀察 mTregs 在神經受損後是否仍能減輕疼痛,結果:

📍 神經受損後 mTregs 沒有增加,但是減少 mTregs 使母鼠的痛感增加,而公鼠沒有影響。

接著,他們將 IL-2 施打進神經受損老鼠的腦脊髓液中,使其 Tregs 數量增加,結果:

📍 mTregs 降低因為神經損傷帶來的痛感,但同樣的只限於母鼠。

▍雌性激素可能參與其中


為了確認是否跟性別有關,他們切除母鼠的卵巢,或是用藥物 fulvestrant 抑制雌激素(estrogen)。結果不管是那種,用 IL-2 增加 mTregs 的數量不再能減輕牠們的疼痛敏感度,也就是説性賀爾蒙某些程度上也調控 mTregs 的減痛功能。

接著,他們給移除卵巢的母鼠雌激素、黃體素(progesterone)或是兩個都給,看看是否能恢復 mTregs 的減痛效果,結果顯示:

  • 單獨補充雌激素或黃體素都不足以恢復減痛效果
  • 同時補充兩者,才能完全恢復減痛效果。

💡 結論:mTregs 的減痛效果是要雌性賀爾蒙的

▍Tregs 釋放腦啡肽以抑制疼痛


之前有研究顯示 Tregs 會釋出抑制痛感的腦啡肽(enkephalins)到腦脊髓液(cerebrospinal fluid, CSF),作用於痛覺神經元(nociceptive neurons)上的減痛受體 δ-opioid receptor (δOR)。

這篇研究發現,mTregs 會表現 PENK 基因,也就是腦啡肽的前驅物 proenkephalin,mTregs 活化之後會增加腦啡肽的表現,並且作用在周邊神經(PNS)痛覺神經元(MrgprD+ neurons)上的 δOR,降低鈣離子進入細胞,減緩痛感。

母鼠腦膜 mTregs 生產的腦啡肽比公鼠多,在其他器官則沒明顯差別。移除母鼠的卵巢則會減少其表現 PENK 的 mTregs 數量和總 mTregs 數量。在神經受損的情況下,Tregs 會釋出內啡肽活化在痛感神經元上的 δ-opioid receptor,降低疼痛的感覺。

除此之外,CSF 裡的腦啡肽含量滿固定的,他們發現減少 mTregs 會使腦脊髓液中的腦啡肽降到測不到的濃度,而用 IL-2 增加 mTregs 會升高 CSF 中的腦啡肽。另外,δOR 促效劑 deltorphin II 可以逆轉 mTregs 減少而增加的疼痛敏感度。δOR 抑制劑 naltrindole 則會阻斷在神經受損後,施打 IL-2 促進 mTregs 增生帶來的減痛效果。

mTregs

▋結論


💡 腦膜中的免疫 mTreg 細胞除了有調控發炎和組織修復的功能外,還和痛覺敏感度有關。

💡 mTregs 之所以可以減緩痛感,是因為它分泌的腦啡肽作用在痛覺神經受體上的 δORs。

💡 mTregs 的減痛功效只限於雌性,受性賀爾蒙雌激素和黃體素的調控。

這項發現不僅加深了我們對神經免疫交互作用如何影響疼痛的理解,也為探討性別特異性疼痛機制及開發潛在新療法提供了重要線索。



☕️ 如果你喜歡這篇內容,歡迎賞一杯咖啡。😊

合作邀約: nonproscience@gmail.com
📍 文稿:科普文、公司文、產業文等等
📍 諮詢:實驗設計、加拿大研究所、生科產業



Articles:

Immune cells have unexpected role in fighting pain | Science | AAAS


Publications:

E Midavaine, BC. Moraes, et al. Meningeal regulatory T cells inhibit nociception in female mice. Science (2025) DOI: 10.1126/science.adq6531










沒有留言:

張貼留言

歡迎發表意見