Nature指明大腦引流「廢液」的確切路徑

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多年來，科學家們一直認為大腦中缺少淋巴系統，從而引發了液體、大分子和免疫細胞是如何被清除出去的問題。2015年，有兩項小鼠研究證實，腦膜（保護大腦並維持其形狀的覆蓋物）的最外層其實存在一個傳統的淋巴系統，但科學家們尚未查清腦脊液(CSF)引流的確切途徑。

近日發表在《Nature》上的一項研究中，來自韓國高等科學技術院的研究人員指出，在嚙齒動物頭骨底部有一個腦膜淋巴管的熱點，專門用於引流CSF，以便讓蛋白質和其他大分子等廢液排出大腦。

參與了2015年那項研究的美國弗吉尼亞大學神經科學家Jonathan Kipnis說：「他們現在已經很好的證明，腦膜淋巴系統是中樞神經系統腦脊液的引流系統。我們才剛剛開始了解這些淋巴管的功能是什麼。」Kipnis沒有參與這項新研究。

芬蘭赫爾辛基大學的Kari Alitalo說：「我真是鬆了一口氣，因為當我們在2015年發表了那篇研究後，收到了很多反對評論，有些學者不相信淋巴管參與腦髓液引流，因為有很多文獻都不認同這一觀點。」 Alitalo是2015年另一篇研究的合著者，他也沒參與當前的這項研究。

當年看到Kipnis和Alitalo團隊發表的研究證據後，韓國高等科學技術學院的研究員Gou Young Koh決定要闡明CSF是如何引流的。他的團隊使用轉基因小鼠來觀察大腦淋巴系統的解剖結構和形態。他們發現，與背側淋巴管不同的是，基底淋巴管更靠近大腦周圍充滿液體的空間，並且有專門的瓣膜和連接處，可以同時攝取和運輸腦脊液。

圖像來源：Nature

在該研究中，研究人員在大鼠腦脊液引流時進行核磁共振或在小鼠體內注射小分子追蹤器以可視化這一過程。他們看到示蹤劑被基底腦膜淋巴管攝取，然後又通過它們排出大腦。但他們沒有觀察到背側淋巴管有攝取行為。最後，該研究團隊證實了過去已經發現的結果，即老年小鼠的腦脊液周轉和流出減少，並且顯示它們的基底腦膜淋巴管數量增加，但體積增大了且功能出現障礙。這可以解釋為什麼老年動物腦脊液的引流功能受損。

美國克利夫蘭診所勒納研究所的Antoine Louveau博士說：「這是一項重要的數據，可以讓該領域的研究人員相信腦膜淋巴網路確實在積极參与腦脊液的引流。」他沒有參與這項研究，但他和Kipnis共同參與了2015年那項關注於背側腦膜淋巴管的研究。他說：「背側和基底淋巴管之間的解剖學差異及其在神經系統疾病中的作用是未來研究的主要目標。如果背側淋巴管不參與液體引流，那就帶來一個問題，為什麼它們會出現在這裡？為什麼身體會讓這些淋巴管延伸到一個沒有功能的區域？」

該領域的其他研究人員認為這項研究並沒有說明全部問題。瑞士伯爾尼大學的Steven Proulx說：「我對這篇論文的主要疑點在於，它們忽略了我們曾經展示的一些其他引流路徑。」 2017年，他的團隊發表了一項研究，在該研究中，他們沿著小鼠鼻腔區域和視神經追蹤腦脊液排出大腦的路徑。

Proulx補充道：「主要的引流路徑是什麼，以及物種之間的差異仍然是一個重要的問題。人們迫切地想要弄清楚關於人體的這一問題，但試圖將這類研究轉化為現實是非常困難的。」

參考文獻：

1、Structural and functional features of central nervous system lymphatic vessels

DOI: 10.1038/nature14432

2、A dural lymphatic vascular system that drains brain interstitial fluid and macromolecules

DOI: 10.1084/jem.20142290

3、Outflow of cerebrospinal fluid is predominantly through lymphatic vessels and is reduced in aged mice

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