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2017年10月3日,星期二
结果提供了人脑中人体废物系统的第一个证据。
通过扫描健康志愿者的大脑,美国国立卫生研究院的研究人员发现了第一个长期的证据,即我们的大脑可能通过淋巴管(人体的下水道系统)排出一些废物。结果进一步表明血管可以充当大脑和免疫系统之间的管道。
美国国立卫生研究院国家神经疾病与中风研究所(NINDS)高级研究员,在线发表的该研究的高级作者丹尼尔·S·赖希(Daniel S. Reich)博士说:“我们实际上是在看着人们的大脑将水排入这些血管。”在eLife中。 “我们希望我们的结果为各种神经系统疾病提供新的见解。”
Reich博士是一名放射科医生和神经科医生,主要使用磁共振成像(MRI)来研究多发性硬化症和其他涉及免疫系统的神经系统疾病。由博士后研究员Martina Absinta博士领导。该团队与美国国家癌症研究所的研究人员Seung-Kwon Ha博士一起在硬脑膜(大脑的皮革状外层)中发现了淋巴管。
淋巴管是人体循环系统的一部分。它们在人体的大多数部位都与血管并排。它们将淋巴液(一种含有免疫细胞和废物的无色液体)输送到淋巴结。血管将白细胞输送到器官,淋巴系统将这些细胞去除并通过人体循环。该过程有助于免疫系统检测器官是受到细菌或病毒的攻击还是受到伤害。
1816年,一位意大利解剖学家报告称在大脑表面发现了淋巴管,但两个世纪以来,人们一直将其遗忘。直到最近,现代研究人员还没有发现大脑中存在淋巴系统的证据,一些人对大脑如何排出废物感到困惑,而另一些人则得出结论,认为大脑是一种特殊的器官。然后在2015年,对老鼠的两项研究发现了硬脑膜中大脑淋巴系统的证据。巧合的是,那年,赖希(Reich)博士看到了弗吉尼亚大学教授乔纳森·基普尼斯(Jonathan Kipnis)的演讲,他是一位老鼠研究的作者。
“我完全感到惊讶。在医学院,我们被告知大脑没有淋巴系统,”赖希博士说。 “在基普尼斯博士的谈话之后,我想,也许我们可以在人脑中找到它?”
为了寻找血管,Reich博士的团队使用MRI扫描了五名注射了gadobutrol的健康志愿者的大脑。染料分子足够小,可以从硬脑膜的血管中泄漏出来,但又太大,无法穿过血脑屏障并进入大脑的其他部位。
最初,当研究人员将MRI设置为可以看到血管时,硬脑膜会明亮地照亮,他们看不到淋巴系统的任何迹象。但是,当他们对扫描仪进行不同的调整时,血管消失了,研究人员发现硬脑膜还含有较小但几乎相同的亮斑和线条,他们怀疑它们是淋巴管。结果表明该染料从血管中泄漏出来,流经硬脑膜并进入邻近的淋巴管。
为了检验这个想法,研究人员在对两个受试者进行了另一轮扫描之后,首先给他们注射了第二种染料,该染料由较大的分子组成,这些分子从血管中的泄漏少得多。与第一轮扫描相反,研究人员看到硬脑膜中的血管,而无论他们如何调节扫描仪,都没有淋巴管,这证实了他们的怀疑。
他们还找到了尸体解剖的硬脑膜中有血液和淋巴管的证据。此外,他们的大脑扫描和对非人类灵长类动物大脑的尸检研究证实了在人类中观察到的结果,表明淋巴系统是哺乳动物大脑的共同特征。
“这些结果可能从根本上改变我们思考大脑和免疫系统如何相互联系的方式,” NINDS主任医学博士Walter J. Koroshetz说。
Reich博士的团队计划研究在患有多发性硬化症或其他神经炎性疾病的患者中,淋巴系统是否发挥不同的作用。
“多年来,我们知道流体是如何进入大脑的。现在我们终于可以看到,就像人体其他器官一样,脑液可以通过淋巴系统排出。” Reich博士说。
这项研究得到了NINDS和国家癌症研究所,国家多发性硬化症学会以及康拉德·N·希尔顿基金会的壁内研究计划的支持。
NINDS是美国脑和神经系统研究的主要资助者。 NINDS的任务是寻求有关大脑和神经系统的基础知识,并利用该知识来减轻神经系统疾病的负担。
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NIH…将发现转化为健康®
Ha等。人类和非人类的灵长类动物脑膜都有淋巴管,可以通过MRI无创地观察到,2017年10月3日, eLife:10.7554 / eLife.29738
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