MRI揭示大脑隐藏的废物清除系统,为预防阿尔茨海默病铺平道路

拉拉康康 2024-11-06 02:30:02

研究人员最近通过 MRI 扫描追踪脑外科手术患者脑脊液中的染料,证实了人类大脑中存在类似小鼠大脑的淋巴系统。

人类大脑的淋巴系统有助于清除毒素,现在通过 MRI (核磁共振)技术在活体上显现出来。这一突破为预防阿尔茨海默病提供了可能。

一项对五名接受手术的志愿者进行的研究证实了有助于排出大脑废物的通道的存在。研究结果强调了持续研究增强废物清除系统(即淋巴系统)功能的重要性。

淋巴系统虽然不如血管那么为人熟知,但它在维持人体健康方面发挥着至关重要的作用。这种遍布全身的血管网络可以清除血液中的死细胞和其他废物,同时还有助于运输抵抗感染的免疫细胞。

多年来,科学家一直认为淋巴系统并未延伸至大脑。然而,在过去十多年里,研究人员在小鼠的大脑中发现了一个含有脑脊液的血管网络。这些血管似乎与淋巴系统相连,有助于清除脑组织中的毒素。

研究表明,由于衰老或身体损伤导致大脑中的废物清除网络(即淋巴系统)受损,可能与阿尔茨海默病和其他认知障碍的发展有关。

图像显示了人脑血管周围空间的可视化。左侧图像来自增强右侧的 T2/FLAIR 图像。来源:俄勒冈健康与科学大学 Piantino 实验室,PNAS

观察淋巴系统运作

研究人员已经观察到小鼠脑淋巴系统的实时运作。使用死后采集的人类大脑样本进行的研究发现了此类血管的迹象。但迄今为止,尚未证实活人脑淋巴系统的存在。

在一项由美国国立卫生研究院部分资助的新研究中,俄勒冈健康与科学大学的 Juan Piantino 博士带领的研究人员招募了五名需要手术切除脑瘤的志愿者。在手术过程中,志愿者的脑脊液中注射了一种名为钆的染料。然后他们接受 MRI 扫描以追踪染料进入大脑的过程。该研究结果最近发表在《美国国家科学院院刊》上。

一名志愿者在手术后 12 小时和 24 小时接受了采用 T2/FLAIR 技术的 MRI 检查,另外 4 名志愿者在手术后 24 小时和 48 小时接受了 T2/FLAIR 成像。

MRI 成像揭示脑液通道

扫描结果显示脑脊液通过不同的通道流入大脑——沿着血管周围空间,即大脑血管旁充满液体的空间。这些发现与之前在小鼠身上看到的成像结果相符。还可以看到染料从这些空间移动到大脑的功能组织中。

“这表明脑脊液不会像把海绵放进水桶一样随机进入大脑,”Piantino 博士说:“它会通过这些通道。”

睡眠对淋巴系统的潜在支持

其他研究表明,脑淋巴系统在睡眠期间可能最为活跃。这些新研究结果支持了促进或修复脑淋巴系统的重要性,例如改善阿尔茨海默病和其他痴呆症高危人群的睡眠质量。

参考文献:Erin A. Yamamoto、Jacob H. Bagley、Mathew Geltzeiler、Olabisi R. Sanusi、Aclan Dogan、Jesse J. Liu 和 Juan Piantino 撰写的“血管周围空间是人类脑脊液流动的管道:一项原理验证报告”,2024 年 10 月 7 日,《美国国家科学院院刊》。DOI:10.1073/pnas.2407246121

作者: Sharon Reynolds,美国国立卫生研究院

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