2015年，弗吉尼亞大學(xué)的神經(jīng)學(xué)家Jonathan Kipnis團隊發(fā)現，大腦被淋巴管所包圍，顛覆了幾十年來(lái)教科書(shū)中“大腦沒(méi)有淋巴管”的舊概念。時(shí)隔3年，Jonathan Kipnis團隊又一次證實(shí)，這些淋巴管或與阿爾茲海默癥有關(guān)聯(lián)，并從中找到了潛在對策。
這些淋巴管被稱(chēng)為“腦膜淋巴管”（meningeal lymphatic vessels），是中樞神經(jīng)鞘膜內部引流大分子的網(wǎng)絡(luò )，與外周免疫系統相連，在保持大腦健康穩態(tài)方面發(fā)揮著(zhù)重要作用。
7月25日，弗吉尼亞大學(xué)醫學(xué)院神經(jīng)科學(xué)系主任Jonathan Kipnis帶領(lǐng)團隊在《Nature》期刊發(fā)表了這一篇題為“Functional aspects of meningeal lymphatics in ageing and Alzheimer’s disease”的文章，揭示了腦膜淋巴管的新功能。
他們發(fā)現，這些淋巴管負責將中樞神經(jīng)系統腦脊液和腦組織間液中的大分子引流到頸部淋巴結，有效清除大腦“垃圾”（例如阿爾茲海默癥典型的蛋白病斑、細胞碎片）。一旦這一運輸系統受阻，則會(huì )加劇認知功能的衰退，容易引發(fā)一系列與衰老相關(guān)的大腦疾病。
促進(jìn)“垃圾清理”？
阿爾茲海默癥是威脅中老年健康的重要殺手，但是關(guān)于它的治療手段卻相當有限，部分原因是因為科學(xué)家們對這一疾病缺乏深入了解。
Jonathan Kipnis團隊以健康的年老小鼠為模型，用刺激腦膜淋巴管尺寸、流通率增加的分子處理它們。結果發(fā)現，這些小鼠的學(xué)習和記憶能力顯著(zhù)增強。
“隨著(zhù)年齡的增長(cháng)，大腦中的液體流動(dòng)速度會(huì )變慢，有時(shí)候甚至慢到只有你年輕時(shí)的一半。” 文章作者、弗吉尼亞理工大學(xué)Jennifer Munson副教授表示，“我們發(fā)現，與阿爾茲海默癥有關(guān)聯(lián)的蛋白質(zhì)、細胞碎片會(huì )通過(guò)淋巴管排出，所以一旦流通受阻則會(huì )加劇蛋白的累積。”
患有阿爾茲海默癥小鼠模型中，淋巴管堵塞（綠色）會(huì )顯著(zhù)增加有害蛋白病斑在大腦中的累積。（圖片來(lái)源：Kipnis lab）
靶向淋巴管
Jennifer Munson和Chase Cornelison合作設計了一種包含血管內皮生長(cháng)因子C（VEGF-C）的水凝膠。“理論上，這一凝膠會(huì )通過(guò)顱骨擴散VEGF-C至腦膜淋巴管，促使它們膨脹。我們利用核磁共振技術(shù)表明，這一策略確實(shí)可以增加淋巴管的液體流動(dòng)。” Jennifer Munson解釋道。而且，這一策略對于認知衰退（與自然衰老有關(guān)）的健康小鼠的治療效果（記憶力、學(xué)習力）。
Jennifer Munson（圖片來(lái)源：Virginia Tech）
水凝膠在組織工程、傷口愈合和干細胞研究中被廣泛應用，多用于將蛋白質(zhì)或者分子運送至身體的特定位置。研究團隊希望，在未來(lái)的研究中，他們可以證實(shí)類(lèi)似的水凝膠可以作為一種非侵入性方法改善大腦功能。
最新研究表明，改善大腦淋巴血管功能有望對大腦健康產(chǎn)生積極的影響，或可用于預防老年癡呆以及其他與年齡相關(guān)的記憶喪失。
（圖片來(lái)源：University of Virginia Health System）
“我們希望解析細胞對于這些淋巴管流通的影響。現在，我們了解到淋巴管與認知功能有關(guān)聯(lián)，但是并不清楚其中的機制。為什么流通慢了會(huì )是一個(gè)問(wèn)題？是因為營(yíng)養運輸不夠還是廢物累積過(guò)度？除了阿爾茲海默癥，淋巴液中是否有元素會(huì )導致正常的、與年齡相關(guān)的認知能力下降？這些都是我們未來(lái)需要解開(kāi)的謎題。” Jennifer Munson表示。她認為，答案的關(guān)鍵可能在大腦主要的引流通道中。
參考資料：1）Study identifies possible treatment target for Alzheimer's, age-related cognitive decline
原標題：大腦淋巴管“作祟”？Nature揭示：老年癡呆新對策
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