创伤性脑损伤(traumatic brain injury, TBI)和脑血管损伤(cerebrovascular injury, CVI)是致残和死亡的主要原因。系统性感染通常伴随这些疾病。脑损伤后的恢复取决于先天免疫,但感染对中枢神经系统修复的影响尚不清楚。中枢神经系统有一个复杂的屏障系统、专门的血管系统和神经网络,这些都可能因脑损伤而受损。此类损伤性质多变,可与脑膜损伤、屏障渗漏、出血、脑肿胀、细胞死亡、炎症等相关。屏障渗漏时间延长可导致继发性细胞死亡和慢性炎症状态。因此,迅速恢复中枢神经系统屏障对于损伤后的恢复至关重要,而系统性感染对这一过程的影响尚不明确。
美国国立卫生研究院Dorian B. McGavern等研究证明了微生物和微生物产物以I型干扰素(type I interferon, IFN-I)依赖的方式,干扰TBI后的脑膜血管修复,连续的感染导致长期破坏。在机制上,研究发现TBI后淋巴细胞性脉络膜脑膜炎病毒(lymphocytic choriomeningitis virus, LCMV)(一种非细胞病变沙粒病毒),通过诱导IFN-I信号破坏了促血管生成的骨髓细胞编程。系统性病毒感染同样阻断了颅内出血后脑实质的恢复性血管生成,导致慢性IFN-I信号传导、血脑屏障渗漏和认知-运动功能无法恢复。该研究结果揭示了一个共同免疫机制:系统性感染使中枢神经系统损伤后的修复程序发生偏差,并为改善恢复提供了新的治疗靶点。
总之,该研究为系统性感染如何阻碍TBI和CVI后的恢复提供了基本见解。中枢神经系统组织修复需要空间、时间和功能上协调的先天免疫反应。在恢复期遭遇到单一或反复感染可能会偏离或终止这种修复反应。在TBI和CVI患者中,感染是常见的,并会导致不良结果,但目前尚无治疗方案。通过调节抗菌免疫改善TBI和CVI患者预后的新治疗机会已经存在,对于CNS损伤后出现慢性失修的患者,应该开始寻找相关病原体。
参考文献:Mastorakos P, Russo MV, ZHOU Tian-zan, et al. Antimicrobial immunity impedes CNS vascular repair following brain injury[J]. Nature Immunology,2021,22:1280- 1293.