Nature指明大脑引流“废液”的确切路径

来源：中国生物技术网

多年来，科学家们一直认为大脑中缺少淋巴系统，从而引发了液体、大分子和免疫细胞是如何被清除出去的问题。2015年，有两项小鼠研究证实，脑膜（保护大脑并维持其形状的覆盖物）的最外层其实存在一个传统的淋巴系统，但科学家们尚未查清脑脊液(CSF)引流的确切途径。

近日发表在《Nature》上的一项研究中，来自韩国高等科学技术院的研究人员指出，在啮齿动物头骨底部有一个脑膜淋巴管的热点，专门用于引流CSF，以便让蛋白质和其他大分子等废液排出大脑。

参与了2015年那项研究的美国弗吉尼亚大学神经科学家Jonathan Kipnis说：“他们现在已经很好的证明，脑膜淋巴系统是中枢神经系统脑脊液的引流系统。我们才刚刚开始了解这些淋巴管的功能是什么。”Kipnis没有参与这项新研究。

芬兰赫尔辛基大学的Kari Alitalo说：“我真是松了一口气，因为当我们在2015年发表了那篇研究后，收到了很多反对评论，有些学者不相信淋巴管参与脑髓液引流，因为有很多文献都不认同这一观点。” Alitalo是2015年另一篇研究的合著者，他也没参与当前的这项研究。

当年看到Kipnis和Alitalo团队发表的研究证据后，韩国高等科学技术学院的研究员Gou Young Koh决定要阐明CSF是如何引流的。他的团队使用转基因小鼠来观察大脑淋巴系统的解剖结构和形态。他们发现，与背侧淋巴管不同的是，基底淋巴管更靠近大脑周围充满液体的空间，并且有专门的瓣膜和连接处，可以同时摄取和运输脑脊液。

图像来源：Nature

在该研究中，研究人员在大鼠脑脊液引流时进行核磁共振或在小鼠体内注射小分子追踪器以可视化这一过程。他们看到示踪剂被基底脑膜淋巴管摄取，然后又通过它们排出大脑。但他们没有观察到背侧淋巴管有摄取行为。最后，该研究团队证实了过去已经发现的结果，即老年小鼠的脑脊液周转和流出减少，并且显示它们的基底脑膜淋巴管数量增加，但体积增大了且功能出现障碍。这可以解释为什么老年动物脑脊液的引流功能受损。

美国克利夫兰诊所勒纳研究所的Antoine Louveau博士说：“这是一项重要的数据，可以让该领域的研究人员相信脑膜淋巴网络确实在积极参与脑脊液的引流。”他没有参与这项研究，但他和Kipnis共同参与了2015年那项关注于背侧脑膜淋巴管的研究。他说：“背侧和基底淋巴管之间的解剖学差异及其在神经系统疾病中的作用是未来研究的主要目标。如果背侧淋巴管不参与液体引流，那就带来一个问题，为什么它们会出现在这里？为什么身体会让这些淋巴管延伸到一个没有功能的区域？”

该领域的其他研究人员认为这项研究并没有说明全部问题。瑞士伯尔尼大学的Steven Proulx说：“我对这篇论文的主要疑点在于，它们忽略了我们曾经展示的一些其他引流路径。” 2017年，他的团队发表了一项研究，在该研究中，他们沿着小鼠鼻腔区域和视神经追踪脑脊液排出大脑的路径。

图片来源：（DOI：10.1038/s41467-017-01484-6）

Proulx补充道：“主要的引流路径是什么，以及物种之间的差异仍然是一个重要的问题。人们迫切地想要弄清楚关于人体的这一问题，但试图将这类研究转化为现实是非常困难的。”

参考文献：

1、Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels

DOI: 10.1038/nature14432

2、A dural lymphatic vascular system that drains brain interstitial fluid and macromolecules

DOI: 10.1084/jem.20142290

3、Outflow of cerebrospinal fluid is predominantly through lymphatic vessels and is reduced in aged mice

DOI：10.1038/s41467-017-01484-6

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