现代科学终于弄清了大脑“免疫特权”的范围

100年前，日本科学家Y.Shirai有一项神秘的发现。当他把肿瘤组织移植到小鼠体内时，宿主的免疫系统会摧毁外来癌细胞。但是当肿瘤被移植到小鼠大脑里时，它们就得以生长。肿瘤能够安全地隐藏在大脑中，逃避免疫系统的追索。很快人们找到了大量类似的结果，科学界因此一致认为，大脑具有 "免疫特权"。

这种观念是有一定道理的。免疫细胞在对抗感染的过程中，会损害或破坏健康组织。神经元无疑比肝脏或皮肤细胞重要得多，保护神经系统免受损害特别有意义，因为神经元通常不能再生。

圣路易斯华盛顿大学的免疫学家Justin Rustenhoven说："如果神经细胞死了，它们就真死了。我们基本没有备用的。"

不过，在过去的几十年里，面对越来越多的证据表明，大脑和免疫系统存在相互作用，免疫特权理论开始萎缩。例如，研究人员追踪到从血液进入神经系统的免疫细胞，他们还观察到缺乏某些免疫细胞的小鼠存在认知缺陷。

现在，Rustenhoven和合作者已经确定了进化如何实现免疫与保护的平衡，限制中枢神经系统中免疫反应的危险性，同时仍然提供必要的保护。

研究人员最近在《细胞》上报告说，免疫系统从远处运作，不断检查大脑是否有麻烦。免疫细胞不是在整个大脑本身中安家，而是在一旁巡逻，直到它们发现威胁。

"免疫系统时刻监视着大脑。它绝对是正常运作的，就像在其他组织中时一样。"共同作者Jonathan Kipnis说。"唯一的差异是，这种情况不是发生在组织内部，大脑将其所有的免疫活动推到了边界上。"

利用几种成像和追踪技术，研究人员看到，抗原——外来物质，如病原体的碎片——经脑脊液流动被冲出大脑。这种液体流经Kipnis实验室几年前发现的血管网络，并将抗原卷走，使它们在大脑的后部积聚。在硬脑膜窦周围的区域——大脑边界上将液体排向身体的通道——抗原接近了免疫细胞。Rustenhoven说："一切过程实际上都高度集中在这个特定的地方。”

事实证明，围绕在大脑后部的弯曲血管是免疫系统的一个中心。研究人员追踪了穿越蛛网膜屏障的抗原和其他物质，血脑屏障以其不渗透性而闻名，但他们发现在上面那处特定区域里存在泄漏。免疫细胞等待在那里。当这些细胞发现一个令人担忧的抗原时，它们会启动连锁反应，形成免疫。

澳大利亚昆士兰科技大学临床微生物学讲师Samantha Dando说："这挑战了以前的信条。Kipnis实验室远不是第一个质疑免疫特权的，但最新的论文给出了明确的机制。这项工作填补了该领域长期以来的知识空白。”

以色列魏茨曼科学研究所的神经免疫学教授Michal Schwartz说，免疫特权并没有完全被推翻，只不过现在需要重新定义术语。大脑与其他组织不同，但仍在免疫系统的监视下。

Schwartz说，现在我们知道大脑并非完全不受免疫系统的影响，那新的问题来了。神经系统疾病可能是由大脑和免疫系统之间的通信故障引起的，而不是由大脑自身的。据Rustenhoven说，硬脑膜窦既提供了研究多发性硬化症甚至阿茨海默病等疾病发作的地点，也提供了潜在的治疗目标。

新发现有助于澄清Shirai在1921年的小鼠实验中的细节。Shirai发现，当把肿瘤细胞植入小鼠大脑的某些位置时，它可以存活并生长。但当他将肿瘤移植到脑室旁边时——现在已知脑室是产生脑髓液的地方，这些液体将抗原冲到免疫细胞上——肿瘤就无法存活。这项新研究可以给出解释。靠近脑室的肿瘤将大量的抗原冲到大脑边缘，这引起了强烈的免疫反应。更远处的肿瘤细胞被冲出的抗原较少，只能引发弱免疫反应，而肿瘤可以抗住。

换句话说，免疫系统对大脑的监控有点不稳定——这是免疫系统在大脑处进化出的折中策略。"也许是必要的妥协。"Rustenhoven说。

https://www.quantamagazine.org/how-the-immune-system-protects-the-brain-20210428/