在外周神经完全受损的动物模型中，受损的轴突会被降解掉，从而允许健康的轴突再生。但是，人类很少遭受完全的轴突损伤。相反，轴突往往会部分受损，从而导致神经性疼痛（neuropathic pain，也称作神经病理性疼痛），即一种与神经创伤、化疗和糖尿病相关的难以治疗的慢性疼痛。在一项新的研究中，美国波士顿儿童医院的Michael Costigan博士及其团队与韩国首尔国立大学的Seog Bae Oh博士及其团队探究了免疫细胞在降解受损神经中的作用。这些发现可能会改变我们对神经性疼痛及其治疗方法的理解。相关研究结果发表在2019年2月7日的Cell期刊上，论文标题为“Natural Killer Cells Degenerate Intact Sensory Afferents following Nerve Injury”。
图片来自Cell, 2019, doi:10.1016/j.cell.2018.12.022。
靶向破坏
在这项研究的初期，Oh团队已注意到称为自然杀伤细胞（natural killer cell, NK细胞）的免疫细胞会降解掉培养皿中的神经元轴突。NK细胞是人体对病毒和癌症等威胁快速作出的先天免疫反应的一部分。
这些研究人员随后开始在培养皿中培养感觉神经元（sensory neuron）。他们注意到这些已发生轴突降解的神经元开始大量地表达RAE1，即一种招募NK细胞发起攻击的蛋白。当这些神经元与活化的NK细胞共培养时，NK细胞开始分解受损的神经。
Oh博士说，“我们发现自然杀伤细胞会吞噬神经元的轴突，但不会破坏它们的细胞体。这令人兴奋，这是因为它允许新的健康的轴突从细胞体中生长出来。”
观察活小鼠中免疫细胞和神经元之间的相互作用
这些研究人员随后研究了这些结果是否在活体动物身上也是如此。他们增加了小鼠NK细胞的功能，然后部分上破坏了它们的坐骨神经（sciatic nerve），即向下延伸到腿后部的主要神经。
Costigan说，“神经元好像知道发生了什么。它们开始表达让它们容易遭受NK细胞攻击的受体。这些NK细胞作出反应，进入这种受损的神经中并清除那些受损的轴突。”
在坐骨神经遭受破坏后的几天内，测试结果表明NK细胞功能得到增强的小鼠在受影响的爪子中的感觉显著降低。但是一旦受损的轴突被清除，健康的轴突开始在它们的位置重新生长出来。在坐骨神经遭受破坏的大约两周后，它们的爪子恢复了感觉。
其他的NK细胞功能未得到增强的小鼠具有相似的恢复时间表。但是，鉴于它们部分受损的轴突没有被有效清除，因此测试结果在受伤后30天或更长时间内，它们继续表现出高水平的触摸引起的疼痛。这种情况类似于人类神经性疼痛，在人类神经性疼痛中，未完全降解的受损神经可能继续向大脑发送疼痛信号，从而导致慢性疼痛和超敏反应。
展望未来
干扰免疫系统总是带来风险，但是这项新的研究表明发现一种调节NK细胞功能的方法可能能够清除受损的轴突，从而允许健康的轴突再生和潜在地降低慢性神经性疼痛。最终，更多地了解NK细胞在选择性轴突变性中的作用将导致人们更多地理解神经性疼痛产生机制。随着理解的加深，更好的治疗方法将会来临。