@ 2018.09.02 , 11:00

刚刚发现颅骨内侧有方便细胞进出的微小隧道

有人说过你脑袋上有洞吗?他们还真没胡说,最近证实,我们的头上真的有洞!医学研究人员刚刚在老鼠和人类身上发现,头颅内部存在着将颅骨骨髓连接到大脑内层的微小通道。

研究表明,出现损伤的情况下,它们可能是免疫细胞在从骨髓进入大脑的一条捷径。

此前,科学家们曾认为免疫细胞是通过血液从身体的其他部位集结到头部,响应了中风、外伤或脑部疾病后产生了炎症反应。

新发现表明这些特异性细胞可以暗度陈仓。

当一组研究人员想要弄清脑卒中或脑膜炎时,脑组织中的免疫细胞是否来自颅骨或两块胫骨中较大一块的骨髓时,发现了这些微小的隧道。

这里的特异性免疫细胞是中性粒细胞,免疫系统中的“先锋队”。每当身体出现问题时,它们是第一批被投送到战场的细胞,以帮助抵御可能的炎症因子。

该团队开发了一种用荧光膜染料标记细胞的技术,荧光膜染料相当于细胞追踪器。用染料处理这些细胞,并将它们注射到小鼠的骨髓中:红色标记的细胞注入颅骨,绿色标记的细胞注入胫骨。

随后研究人员诱发实验体出现几种急性炎症,包括中风和化学诱导的脑膜炎。

他们发现,在中风和脑膜炎的情况下,颅骨的输出明显大于胫骨。但这提出了一个新问题——中性粒细胞是如何被递送到脑中的?

“我们就开始非常仔细地检查头骨,从各个角度观察,试图弄清楚中性粒细胞如何进入大脑。”哈佛医学院和马萨诸塞州波士顿综合医院的Matthias Nahrendorf说,“出乎意料的是,我们发现了将骨髓直接与大脑外层连接起来的微小通道。”

刚刚发现颅骨内侧有方便细胞进出的微小隧道
Herrison et al./Nature Neuroscience

借助器官浴显微镜——使用时浸没的液体维持了组织的完整性——团队为小鼠头骨的内表面做了成像。在那里,他们发现微观血管通道直接连接骨髓和硬脑膜,硬脑膜是包裹大脑的保护膜。

通常,红细胞通过这些通道从颅骨内部流向骨髓;但在中风时,它们被动员起来,从骨髓到大脑的反向运输中性粒细胞。

不过此时的研究对象是老鼠。为了确定人类是否有类似的结构,他们从手术中获得了人类头骨的详细扫描。

那里也有通道;连接着颅骨内层和大脑外层,直径比小鼠头骨中的通道大五倍。

这是一个惊人的发现,因为许多脑部疾病都会诱发炎症反应,这可以帮助科学家更多地了解其中的机制;还可以帮助医生了解多发性硬化症等疾病,那些患者的免疫系统会攻击脑组织。

然而,目前需要进一步研究以确定是否还有其他类型的细胞会通过这些隧道进出我们的脑袋,以及它们的发挥何种作用。

成果发表在Nature Neuroscience上。

本文译自 sciencealert,由译者 majer 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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