有效的宿主防御依賴于產生依賴于環境的免疫反應的能力。樹突狀細胞（DC）感知病原體和組織損傷，隨后遷移到淋巴結，向幼稚T細胞呈遞抗原。通過產生細胞因子，DC進一步指導其他免疫細胞需要哪種類型的免疫反應。例如，皮膚中DC衍生的白細胞介素-23（IL-23）促進了對白色念珠菌和金黃色葡萄球菌感染的有效防御，但它也會引起銀屑病樣皮膚炎癥。
痛覺感受器是一種體感神經元，它支配屏障器官并檢測有害刺激，包括機械損傷、反應性化學物質、炎癥介質和病原體。痛覺感受器將痛覺性刺激作為疼痛或瘙癢感傳遞給大腦，并釋放神經肽，從而影響免疫細胞。盡管已顯示痛覺感受器在幾種病理生理環境中對DC施加控制，但痛覺感受器–DC串擾的分子機制以及痛覺感受器參與DC免疫生物學的全部范圍仍有待確定。
為了確定痛覺感受器和DC之間的交流框架，哈佛醫學院Ulrich H. von Andrian等研究人員為這兩種細胞類型建立了體外共培養系統，使得能夠在不涉及其他細胞類型的情況下詢問真正的痛覺感受器-DC相互作用。
研究人員探討了痛覺感受器對激活和穩態DC的影響，并在分子水平上定義了依賴于物理細胞間接觸或痛覺感受器衍生的可溶性介質的通訊途徑。隨后，研究人員調查了還原劑體外系統中的關鍵觀察結果是否可以預測幾種體內情況下的痛覺感受器-DC交流。
研究人員確定了痛覺感受器用于控制DC功能的三種分子不同的通信方式。
1）首先，通過趨化因子CCL2的產生，痛覺感受器可以吸引DC并調節其組織停留時間。
2）其次，通過神經肽降鈣素基因相關肽（CGRP）的激活誘導釋放，痛覺感受器在DC中誘導轉錄程序，其特征在于Il1b的表達以及對病原體抗性和前哨功能重要的多個其他基因，但是沒有明顯的DC激活。
3）第三，通過直接電耦合，刺激痛覺感受器觸發DC中的Ca 2+通量和膜去極化，并增強DC對炎性刺激如Toll樣受體（TLR）激動劑的反應。
圖|痛覺感受器使用三種不同的途徑與樹突細胞（DC）通訊
因此，在沒有免疫刺激的情況下，真皮痛覺感受器的體內激活增強了DC的前哨表型，并放大了對TLR激動劑的DC依賴性組織炎癥。此外，痛覺感受器中CCL2的條件消融損害了真皮DC放大皮膚局部炎癥和啟動針對皮膚衍生抗原的適應性免疫反應的能力。
這里描述的多種交流方式揭示了痛覺感受器和DC如何形成神經免疫單元，其將痛覺感受器的快速反應性和精細磨練的感知和響應有害刺激的能力與DC協調先天性和適應性免疫應答的能力相結合。獨特功能的這種合并使痛覺感受器-DC單元可以充當高級預警系統。因此，屏障組織中的DC預先準備好預測即將到來的病原體相遇，在痛苦的病原體暴露后做出更有力的反應，并微調隨后對外周抗原的適應性免疫反應的協調。
參考文獻：
Multimodal control of dendritic cell functions by nociceptors. Science 2023.
https://www.science.org/doi/10.1126/science.abm5658
