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大脑与免疫系统直接相连

来自弗吉尼亚大学的研究人员们最近有一项惊人的发现,颠覆了几十年来教科书上的知识。他们发现,大脑通过导管直接与免疫系统相连,而这些导管在此之前一直被认为是不存在的。全身的淋巴系统已经可以被完全地绘制出来,然而,这些导管还是被漏掉了,这件事情本身就很令人惊讶。但是,这些导管被发现的重大意义在于,它可能对于神经疾病的研究和治疗产生影响,包括自闭症,老年痴呆症和多发性硬化症等。

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“现在我们不再问,‘我们如何研究大脑的免疫反应?’,‘为什么多发性硬化症患者有免疫攻击?’,现在我们可以从机制上取得进展。因为大脑其实就像其他组织一样,是通过脑膜淋巴管与外周免疫系统相连通的,”弗吉尼亚大学大脑免疫和神经胶质细胞中心(BIG)主任,弗吉尼亚大学神经科学系教授Jonathan Kipnis博士说。“这项发现彻底地改变了我们对神经-免疫相互作用的认识。我们之前常常认为这种相互作用是十分深奥的,不能被研究的。但是,现在我们可以问些机制性的问题了。”


“我们相信,每一个与免疫相关的神经疾病,这些淋巴管都起到了主要的作用,” Kipnis说。“很难想象,如果与免疫相关的神经疾病不涉及到这些淋巴管。”


人体的新发现


弗吉尼亚大学神经科学系主任Kevin Lee博士,叙述了他对Kipnis实验室发现的反应:“他们第一次给我看最初的研究结果时,我只说了一句话‘他们将改变教科书。’之前从来没有发现,中央神经系统中有淋巴系统,但是,从第一次观察中,这个新发现就十分明确,之后,他们又做了很多研究来验证这项发现。它将彻底改变人们看待中枢神经系统与免疫系统的关系。”


Kipnis甚至在最初的时候也有过怀疑。“我真的有点不敢相信,在人体中有我们没有意识到的结构。我觉得人体已经完全被测绘了的,”他说。“我想这些人体发现在上个世纪中期就已经结束了。但现在看起来,它并没有结束。”


‘隐藏得很好’


Kipnis实验室的博后Antoine Louveau,使得这项发现成为可能。Louveau发明了一种新方法,将小鼠的脑膜(覆盖在大脑上的一层膜)在一张载玻片上爬片,用来作一个整体检测。“事实上,这个方法十分容易,”他说。“有一个小技巧就是,我们将脑膜在头盖骨里固定,所以这个组织在其生理条件下,就会完好无损,然后,我们再进行解剖。如果我们先解剖再固定,那这个实验就不能成功了。”


当他在载玻片上注意到以淋巴管模式分布的淋巴细胞后,他检测并证实了这些淋巴管。曾经认为不太可能的东西竟然是存在的。Louveau回想起当时的情景:“我将Kipnis叫到显微镜室说,‘我想我们发现了些什么。’”


由于大脑的淋巴管一直以来都没有被发现,Kipnis描述它们是“很会隐藏”,它们随着主要的血管进入鼻窦,这个区域很难观察到。“它们十分靠近血管,所以人们很容易错过它们。”“如果你没有追寻目标,那你就错过它们了。”


“这些淋巴管的实时影像对于发现它们的功能十分重要,如果没有与Tajie Harris合作,我们是不可能完成的,” Kipnis强调说。Harris是BIG中心成员,神经科学系助理教授。Kipnis也感谢了Igor Smirnov“惊人的”手术技巧,Igor Smirnov是Kipnis实验室的研究助理,他对此项研究的成功成像,至关重要。


老年痴呆症,自闭症,多发性硬化症和其他


这些出人意料的淋巴管的存在,引起了大量需要解答的问题,都是关于大脑的功能和围绕它的一些疾病的。例如,老年痴呆症,“在老年痴呆症,有大量的蛋白沉积在大脑,” Kipnis说,“我们认为,这些蛋白的沉积是因为它们不能被这些淋巴管有效地清除掉。”


他强调说,这些淋巴管随着年龄的不同,看起来也不相同,所以,这些导管在衰老中的作用是另外一个研究方向。此外,大量的对神经疾病的研究,从自闭症到多发性硬化症,现在应该重新考虑一下原来科学上一直坚持说不存在,但实际上存在的东西。”

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