小鼠研究显示，肠道的感染与炎症能够把针对特定病原体的CD4+ T细胞送往包裹脑与脊髓的最外层脑膜——硬膜（dura mater），这些细胞在硬膜血管周围长期驻留，形成免疫记忆。相关论文近日发表于《自然-神经科学》（Nature Neuroscience）。
脑和脊髓被三层脑膜（meninges）包裹，是中枢神经系统中受保护程度最高的部分。最外层的硬膜上存在一些"漏窗"，血液中循环的细菌或寄生虫可以借此接近中枢神经系统。作为应对这类偷袭的防线，硬膜层内驻扎着多种免疫细胞。
肠道则是这些血源微生物的主要来源之一，途径是有孔内皮（fenestrated endothelium）——一种带有细小孔隙的毛细血管结构。硬膜中的免疫细胞随时准备在大脑边界上迎战外来者，而它们释放的炎症信号也可能影响脑活动。
肠道炎症与脑部症状之间存在关联，学界已知晓多年。例如，炎症性肠病（inflammatory bowel disease，IBD）患者的抑郁和焦虑发生率明显更高。但此前的证据不足以说明，肠道感染是否能够直接重塑大脑边界处的免疫防御，也不清楚其背后的生物学机制。
研究团队用小鼠模型考察了这个问题，让肠道分别面对三种状况并记录各自的免疫应答。一是在饮水中加入葡聚糖硫酸钠（dextran sodium sulfate，DSS），诱发结肠炎和肠壁刺激，以模拟炎症性肠病；二是细菌感染；三是寄生性蠕虫感染。为追踪免疫细胞在肠道、硬膜、脑及其他器官中的分布与差异，研究者综合运用了显微成像、RNA测序和细胞分析。
结果显示，肠道遭遇细菌、寄生虫或炎症诱因时，负责统筹抗击入侵者的白细胞——CD4+ T细胞被激活，针对所面对的具体威胁作出适应性调整，随后离开肠道前往硬膜。适应的方向因威胁而异：结肠炎使硬膜中的Th17细胞增多，沙门氏菌（Salmonella）或鞭虫感染则使Th1细胞增多。
把这些细胞从肠道引向大脑边界的，是CXCR6–CXCL16通路。T细胞表面的CXCR6受CXCL16吸引，后者由硬膜巨噬细胞产生，正是这一信号帮助T细胞抵达硬膜。研究者阻断该信号系统后，T细胞无法进入硬膜组织。
抵达硬膜之后，这些辅助性T细胞以组织驻留记忆T细胞（tissue-resident memory T cells）的形式定居在硬膜血管周围，驻留时间至少达5个月。一旦硬膜此前接触过的病原体再次进入血流，这些记忆T细胞会迅速增殖，并释放具有保护作用的蛋白质，即细胞因子（cytokines），阻止病原体扩散。
研究者认为，这条连接肠道与大脑外层保护膜的直接通路，使中枢神经系统得以针对那些最有可能进入血流、威胁生存的微生物建立免疫记忆。同一条通路也可能催生新一代疫苗和疗法，为大脑建立保护性免疫记忆，并为那些将肠道炎症与神经系统症状联系起来的疾病提供新的免疫干预靶点。
参考文献：Aaron Fleming et al, Intestinal infections establish antigen-specific, long-lived memory CD4+ T cells in the brain and meninges, Nature Neuroscience (2026). DOI: 10.1038/s41593-026-02428-4
编辑：周敏
排版：李丽
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