新的研究表明,一組特殊的淋巴管在幫助大腦處理廢物方面起著關(guān)鍵作用。它還表明,這些淋巴管因老化而退化可能導(dǎo)致神經(jīng)退行性疾病,如阿爾茨海默病。
直到幾年前,科學(xué)家們還沒有意識(shí)到大腦有淋巴管幫助它清除多余的液體和廢物。
他們后來發(fā)現(xiàn)大腦利用淋巴管排出腦脊液(CSF)中的廢物。
然而,腦脊液從大腦中排出的基本機(jī)制和運(yùn)輸途徑尚不清楚。
在這項(xiàng)新的研究中,韓國大田的高等科學(xué)技術(shù)研究所(Korea Advanced Institute of Science and Technology ,KAIST)和血管研究中心的研究人員研究了一組位于顱骨底部的淋巴管。
最近一篇《自然》(Nature)雜志的論文描述了他們?nèi)绾问褂锰厥獾暮舜殴舱駫呙鑱碜粉檱X類動(dòng)物淋巴管中的腦脊液。
繪制大腦的排水系統(tǒng)
研究小組發(fā)現(xiàn),基底腦膜淋巴管(meningeal lymphatic vessels,mLVs)是腦脊液從大腦排出的主要途徑。
“我們的研究還表明,”作者們指出,“基底mLVs是CSF大分子清除的熱點(diǎn),并且隨著年齡的增長(zhǎng),mLV的完整性和腦脊液引流均受損?!?/p>
該研究通過繪制大腦淋巴系統(tǒng)的圖譜,為提高大腦處理廢物的能力,開發(fā)新的治療方法作出了貢獻(xiàn)。
淋巴系統(tǒng)是位于循環(huán)系統(tǒng)血管旁邊的淋巴管的集合。淋巴系統(tǒng)內(nèi)的淋巴是一種無色液體,含有廢物和免疫細(xì)胞。淋巴結(jié)過濾淋巴液并將其返回血液。
隨著影像技術(shù)的進(jìn)步,科學(xué)家們對(duì)淋巴系統(tǒng)在健康和疾病中的關(guān)鍵作用有了新的認(rèn)識(shí)。
例如,在免疫學(xué)方面,科學(xué)家們了解到淋巴系統(tǒng)不僅能調(diào)節(jié)免疫細(xì)胞的運(yùn)輸,而且其自身的細(xì)胞和物理特性可以影響組織的局部病變。
基底mLVs是主要的排水途徑
以前的研究表明,mLVs可以通過頸部深層淋巴結(jié)帶走廢物。
其他研究也表明,顱骨上部區(qū)域的背側(cè)mLVs可能是主要的清除途徑。然而,這些研究未發(fā)現(xiàn)這些區(qū)域有任何主要的排水機(jī)制。
最近的研究證實(shí),基底mLVs是從大腦排出腦脊液的主要出口途徑。
“作為CSF的一個(gè)隱藏的出口,”KAIST醫(yī)學(xué)科學(xué)與工程研究生院的第一位研究作者Ji Hoon Ahn博士說,“基底mLVs的復(fù)雜結(jié)構(gòu)使我們的研究陷入困境?!?/p>
該團(tuán)隊(duì)使用了許多技術(shù)對(duì)基底mLVs進(jìn)行了詳細(xì)研究。例如,為了使mLVs可視化,他們使用熒光顯微鏡來追蹤基因工程小鼠中淋巴示蹤劑的路徑。
對(duì)小鼠頭骨的詳細(xì)檢查顯示,“基底mLVs包含了CSF攝取和引流的所有必要特征?!?/p>
基底mLVs的一個(gè)特征是存在指狀突起的分支,這是工作淋巴管的典型特征;另一個(gè)特點(diǎn)是,基底mLVs的瓣膜只允許流體向一個(gè)方向流動(dòng)。
在另一組老鼠實(shí)驗(yàn)中,研究小組證明CSF主要通過基底mLVs排出。
此外,研究小組觀察到,基底mLVs及其閥門的結(jié)構(gòu)可能隨著年齡的增長(zhǎng)而退化,從而阻礙CSF的排出。他們通過比較3個(gè)月大的小鼠和2歲以上的老鼠的基底mLVs發(fā)現(xiàn)了這一點(diǎn)。
阿爾茨海默病的一些新療法以毒性蛋白質(zhì)為靶點(diǎn)。通過提供大腦排水路徑圖,這項(xiàng)研究可能有助于通過改善大腦廢物處理系統(tǒng)來減少有毒蛋白質(zhì)積累而開發(fā)出新的治療方法。
參考文獻(xiàn)
Source:MedicalNewsToday
Clues in brain's waste system may help explain Alzheimer's
https://www.medicalnewstoday.com/articles/325875.php
Reference:
Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid
https://www.nature.com/articles/s41586-019-1419-5
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