機(jī)體在損傷和感染時(shí)為求得內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定,需要平衡前炎癥途徑和抗炎癥途徑。中樞神經(jīng)系統(tǒng)可以通過體液激素機(jī)制調(diào)節(jié)內(nèi)毒素的全身性炎癥反應(yīng)。內(nèi)毒素和細(xì)胞因子能促使傳入迷走神經(jīng)纖維向大腦發(fā)放沖動(dòng),以刺激下丘腦-垂體-腎上腺的抗炎癥反應(yīng)。乙酰膽堿(ACh)為迷走神經(jīng)纖維的主要遞質(zhì),在體外能夠顯著降低人巨噬細(xì)胞被內(nèi)毒素激活后TNF-α、IL-1、IL-6、IL-18的釋放;而對(duì)抗炎癥因子IL-10分泌則無明顯影響。在大鼠體內(nèi)誘發(fā)致死性內(nèi)毒素血癥后,直接用電刺激其外周迷走神經(jīng)纖維能夠抑制肝臟TNF-α的合成,減低血漿TNF-α的濃度峰值,從而阻止內(nèi)毒素休克的發(fā)生。
迷走神經(jīng)信號(hào)發(fā)放是神經(jīng)沖動(dòng)傳入回路的關(guān)鍵因素,在全身性內(nèi)毒素血癥和細(xì)胞因子血癥(cytokinaemia)中能夠調(diào)節(jié)促腎上腺皮質(zhì)激素的合成和發(fā)熱反應(yīng)。通過煙堿型乙酰膽堿受體反應(yīng)使傳入迷走神經(jīng)信號(hào)發(fā)放并促進(jìn)淋巴細(xì)胞從胸腺中釋放出來。
研究發(fā)現(xiàn),煙堿能有效地治療某些炎癥性腸病。在炎癥性腸病的吸煙患者中,結(jié)腸黏膜的前炎癥因子的釋放顯著降低,因而推測(cè)膽堿能副交感神經(jīng)系統(tǒng)能夠調(diào)節(jié)全身性炎癥反應(yīng)。Borovikova等已證實(shí),培養(yǎng)的巨噬細(xì)胞用內(nèi)毒素刺激后,再加入乙酰膽堿能抑制巨噬細(xì)胞TNF-α的釋放,并呈劑量依賴性。用化學(xué)結(jié)構(gòu)不同于乙酰膽堿的膽堿受體激動(dòng)劑卡巴膽堿(carba-chol),也能抑制TNF-α的釋放。用測(cè)定TNF-a mRNA的方法進(jìn)行TNF-α分泌抑制的機(jī)制分析,發(fā)現(xiàn)TNF-a mRNA與對(duì)照組無區(qū)別,認(rèn)為其抑制機(jī)制是通過轉(zhuǎn)錄后的機(jī)制抑制TNF-α分泌的。在巨噬細(xì)胞中,ACh能顯著減弱LPS(脂多糖,lipopolysaccharide)刺激后的TNF-α的免疫反應(yīng)性,已證實(shí)ACh對(duì)人類巨噬細(xì)胞TNF-α合成的抑制效應(yīng)是通過TNF-α基因轉(zhuǎn)錄后環(huán)節(jié)抑制其蛋白質(zhì)合成的。
外周單核細(xì)胞可表達(dá)煙堿型和蕈毒堿型ACh受體,煙堿型受體能夠顯著抑制TNF-α的釋放,并呈劑量依賴性;而蕈毒堿也顯著抑制TNF-α的釋放,抑制效應(yīng)的程度小于ACh和煙堿。使用特異性的蕈毒堿拮抗劑阿托品,也不能使ACh處理過的巨噬細(xì)胞恢復(fù)TNF-α的合成分泌,α-蝸牛毒素(α-conotoxin)能夠恢復(fù)被ACh處理過的培養(yǎng)巨噬細(xì)胞的抑制效應(yīng),并呈劑量依賴性。這些實(shí)驗(yàn)證實(shí),ACh在抑制LPS誘導(dǎo)的巨噬細(xì)胞釋放TNF-α的反應(yīng)中主要是通過α-金環(huán)蛇毒素(α-bungarotoxin)即敏感的煙堿型受體的機(jī)制進(jìn)行的。在活體中可能由巨噬細(xì)胞煙堿型和蕈毒堿型ACh受體共同參與抑制TNF-α分泌。