事實上,我們的大腦幾乎與外界完全隔絕——頭骨和腦膜形成了一個多層的隔墻。但是現(xiàn)在研究人員發(fā)現(xiàn)了這個屏障的缺口:從顱骨骨髓延伸到腦膜的小管。這些通道以前從未被記錄過,在中風(fēng)或其他腦損傷的情況下,可以作為一些免疫細(xì)胞的捷徑:然后它們直接從頭骨進入大腦——這是一個意想不到的發(fā)現(xiàn)。
當(dāng)我們身體某處受傷、感染或發(fā)炎時,免疫系統(tǒng)會立即做出反應(yīng)。它從骨髓中釋放特殊的免疫細(xì)胞,包括中性粒細(xì)胞,一種白細(xì)胞。這些免疫細(xì)胞充當(dāng)“第一反應(yīng)者”,保護受影響的器官免受感染,但它們也可能導(dǎo)致炎癥或破壞細(xì)胞和組織。這也適用于由例如中風(fēng)或急性腦炎引起的腦損傷。根據(jù)流行的理論,中性粒細(xì)胞然后從身體不同區(qū)域的骨髓中釋放出來,并被帶到血液工作的地方——在這種情況下,是大腦?!暗侥壳盀橹?,我們一直認(rèn)為全身的骨髓會對感染或損傷做出反應(yīng)?!?
免疫細(xì)胞走捷徑。
但事實證明,中風(fēng)或其他腦損傷的情況并非如此。為了他們的研究,納倫多夫研究了波士頓哈佛醫(yī)學(xué)院的第一作者范妮刺猬和她的團隊,研究了中風(fēng)后中性粒細(xì)胞是如何以及在哪里進入大腦的。為此,研究人員用不同的染料標(biāo)記了腿部骨髓和小鼠顱骨中的這些免疫細(xì)胞。然后,他們在動物中引發(fā)中風(fēng),并觀察在大腦的“事故現(xiàn)場”收集了哪些中性粒細(xì)胞。如果共同原則是正確的,那么來自兩個來源的防御單位必須平等地得到代表。
結(jié)果:“我們發(fā)現(xiàn),中風(fēng)后,頭骨骨髓在腿部骨髓的大腦區(qū)域發(fā)出了明顯更多的中性粒細(xì)胞,”研究人員報告說。免疫系統(tǒng)的這些“第一反應(yīng)者”大部分因此直接來到隔壁:從頭骨本身,不像這樣,例如,當(dāng)一只老鼠對許多免疫細(xì)胞的心臟有心臟病發(fā)作時,它幾乎和頭和腿一樣?!斑@表明這些免疫細(xì)胞必須走捷徑,”這位科學(xué)家說。因為如果中性粒細(xì)胞像以前認(rèn)為的那樣擴散到心血管系統(tǒng),那么來自顱骨的骨髓細(xì)胞只會被身體旋轉(zhuǎn)一半到達(dá)心臟和動脈。但這不是繞道,
在骨骼的小隧道里
為了找到答案,科學(xué)家們用顯微鏡檢查了頭骨的細(xì)微結(jié)構(gòu)?!拔覀儚母鱾€角度仔細(xì)檢查了頭骨,以找出中性粒細(xì)胞是如何到達(dá)大腦的,”納倫多夫報道?!拔覀儼l(fā)現(xiàn)微小的小管直接連接到骨髓大腦的外層皮膚——這是完全意想不到的”,研究人員報告說,這些小管在小鼠體內(nèi)的直徑小于22微米,其中性粒細(xì)胞的骨隧道明顯被檢測到。這些免疫細(xì)胞在小管中移動,阻止血液流向大腦和中風(fēng)受損的區(qū)域。進一步的分析表明,中性粒細(xì)胞甚至可以穿過腦膜——一種屏障,
據(jù)研究人員稱,這些通道的發(fā)現(xiàn)開辟了新的研究問題?!拔覀?nèi)匀恍枰私膺@些隧道,”納倫多夫說?!帮@然它們的作用與普通船只大不相同。它們似乎是中樞神經(jīng)系統(tǒng)和骨髓之間的直接溝通渠道?!边@特別令人興奮,因為這些微通道也存在于人體內(nèi)。研究人員在檢查三名患者的顱骨部位時發(fā)現(xiàn)了這一點,這三名患者在腦部手術(shù)中不得不暫時打開顱骨?!霸谒腥齻€樣本中,我們發(fā)現(xiàn)了相似的小管——盡管它們的直徑大約是老鼠的五倍,”Herisson和他的同事報道。
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