大腦中的「秘密通道」：助力腦部修復損傷

頭骨中新發現的通道可以為免疫細胞進入受損組織提供捷徑。圖片來源：Nahrendorf Lab

來源：環球科學ScientificAmerican

炎症與人體內許多疾病的防禦及損傷修復有關，造血系統提供了無菌性炎症反應中主要的細胞成分。一旦免疫細胞被招募至炎症部位，包括中性粒細胞在內的組分就能抵禦感染。這些招募至炎症部位的天然免疫細胞起源於骨髓，並且細胞壽命不長。

在腦卒中（腦中風）時，骨髓中免疫細胞的產生和釋放量會增加，但是否在整個造血系統中均勻升高目前尚不清楚。為了探索這個問題，馬提亞·納倫多夫博士（Matthias Nahrendorf）的團隊採用了一種局部細胞標記方法，能夠標記位於小鼠顱骨和脛骨中的骨髓細胞，並使用光譜分辨的膜染料進行細胞示蹤，來確定炎症組織中的免疫細胞來源。此項研究發表在《自然·神經科學》上。

研究人員比較了幾種疾病模型中性粒細胞的骨髓來源，包括缺血性中風、急性心肌梗塞和無菌性腦膜炎。小鼠實驗的結果顯示，在發生中風時，顱骨比脛骨更容易向受損組織供應中性粒細胞。而在心肌梗塞時，由於顱骨與脛骨距離心臟較遠，來源於顱骨和脛骨的中性粒細胞數量相當。

研究小組還觀察到，在腦中風後6小時，顱骨骨髓中的中性粒細胞數量少於脛骨，因此表明顱骨骨髓向受傷部位釋放了更多的中性粒細胞。這些結果說明整個人體的骨髓在炎症時並不會均勻地提供免疫細胞，而大腦和顱骨骨髓細胞可能存在某種「交流通道」，以使鄰近的免疫細胞可以直接參与反應。

藉助先進的成像技術，納倫多夫博士觀察到中性粒細胞可以在顱骨骨髓與大腦之間的微小通道內移動，而在手術獲得的人體樣本中也發現了這一現象。這一發現改變了人們以往對炎症發生時免疫細胞反應的認識。

「我們一直認為來自四肢的免疫細胞經由血液轉移至受損的腦組織。新發現顯示免疫細胞可能通過更快捷的途徑到達炎症部位，」弗蘭西斯·博塞蒂博士（Francesca Bosetti）說，他是美國國立衛生研究院國家神經疾病和中風研究所（NINDS）的項目主任，該機構資助了此項研究。「炎症反應在很多大腦紊亂中扮演著重要角色，而新發現通道在可能在多數情況下都至關重要。這一發現開闢了許多新的研究方向。」未來的研究將針對穿過新通道的其他類型免疫細胞以及這些結構在健康和疾病中的作用。

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