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【大纪元2018年09月05日讯】(大纪元记者晨曦编译报导)在发表于近期《自然-神经科学》(Nature Neuroscience)期刊的一项研究中,科学家们描述了对脑部的一个全新发现:在颅骨和大脑之间存在着人类未曾知晓的通道网络。这是一种血管隧道”,在小鼠体内为免疫细胞提供通道,以便它们快速到达因中风或其它疾病而造成脑损伤的部位。

带来该发现的是哈佛医学院的Matthias Nahrendorf教授和他的同事们,当时他们正在研究骨髓如何产生免疫细胞并将其分配至全身。而且,他们在人体中也观察到了相同的解剖学特征。这些通道在人体内起到的治疗作用,很可能与在小鼠体内发现的情形相同。不过,这还需要进一步的研究来验证。

红细胞和其它免疫细胞在骨髓里产生,可以帮我们抵御感染并治疗腿、手、躯干甚至大脑中的创伤。比如,人的手臂和腿部产生的免疫细胞可以通过血液流入受损的脑组织。而这些免疫细胞究竟是在整个身体还是仅在限定区域的骨髓内产生和分配,这让科学家们疑惑不解。Nahrendorf团队的研究目的就是想解开该问题。

团队成员在小鼠体内使用了细胞特异性染料,以便直观地跟踪免疫细胞在其体内的运动。他们尤其想知道,在中风后,涌入大脑的免疫细胞究竟是来自颅骨中的骨髓,还是来自胫骨(一种在小鼠和人体中都能产生免疫细胞的大腿骨),或者是两者兼而有之。他们重点观察了被称作中性粒细胞的免疫细胞,这种细胞能够较早到达受伤部位。

在诱发小鼠中风后,研究人员观察到,颅骨为受伤的脑组织提供了比胫骨更多的中性粒细胞。但当诱发心脏病时,颅骨和胫骨却以相似的比例为心脏提供中性粒细胞。

此外,在中风6小时后,颅骨骨髓比胫骨骨髓消耗的中性粒细胞要多得多,也就是说,在中风时颅骨骨髓向脑损伤部位释放了更多的细胞,而且整个身体的骨髓并不是均匀地分配免疫细胞来治疗组织损伤。这就意味着,受伤的大脑以某种方式与头骨骨髓相通,以使其快速反应。团队成员表示,一种名为SDF-1的分子很可能促成这种合作,引发局部的免疫反应。

随后,研究人员试图观察中性粒细胞是如何到达受伤组织的。借助高分辨率扫描仪和显微镜,他们看到,中性粒细胞在小鼠颅骨中的细小的通道里运动。这些通道将骨髓直接与大脑的外层(脑膜)连接起来。此前,科学家已观察到穿过颅骨的较大静脉,但还从未发现这些通道。

通常,血液通过这些通道从颅骨的内部流到骨髓。但在中风后,中性粒细胞却会沿相反的方向运动至受损组织。

重要的是,在对人类颅骨的扫描中也发现了类似的血管通道(这些扫描是在手术期间获得的),其直径比小鼠的大五倍。但是,仅在小鼠体内观察到了免疫细胞在通道内的移动。要想证实在人脑内也存在着与小鼠类似的这种机制,或许还有难度。“我们无法在人身上进行这种显微镜观察,因为我们的颅骨太厚了。”Nahrendorf解释道。

在以后的研究中,科学家们还希望能识别出使用这些通道的其它类型的细胞,以及这些结构如何对保健或疾病恢复发挥作用。

“我们还需要核实这些通道对脑炎的重要性”,Nahrendorf说,“我们观察到了细胞通过它们迁移,但是如果停止这种迁移会带来什么,我们还不清楚。我们目前正在考虑展开有关研究来解开这个问题,首先针对小鼠,然后是人类。减少脑炎的发生对许多炎症状况可能都很重要。”◇#

责任编辑:朱涵儒

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2018-09-05 3:24 PM
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