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来自研究机构

首次发现人体废物系统存在于人脑中的证据

日期:
二零一七年十月三日
来源:
美国国立神经疾病和中风研究所
简介:
通过扫描健康志愿者的大脑,研究人员首次发现了寻找已久的证据,证明我们的大脑可能会通过淋巴管(身体的排泄系统)排出一些废物。研究结果进一步表明,这些血管可以作为大脑和免疫系统之间的管道。
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完整的故事

通过扫描健康志愿者的大脑,美国国立卫生研究院(National Institutes of Health)的研究人员首次发现了寻找已久的证据,证明我们的大脑可能会通过淋巴管(身体的排泄系统)排出一些废物。研究结果进一步表明,这些血管可以作为大脑和免疫系统之间的管道。

“我们确实观察了人们的大脑将液体排入这些血管,”Daniel S. Reich医学博士说,他是美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的高级研究员,也是该研究的高级作者eLife.“我们希望我们的研究结果能为各种神经系统疾病提供新的见解。”

Reich博士是一名放射科医生和神经科医生,他主要使用磁共振成像(MRI)来研究多发性硬化症和其他被认为涉及免疫系统的神经系统疾病。在博士后研究员Martina Absinta博士和Seung-Kwon Ha博士的带领下,该团队与国家癌症研究所的研究人员一起在硬脑膜(大脑的皮革外层)中发现了淋巴管。

淋巴管是人体循环系统的一部分。在身体的大多数地方,它们与血管一起运行。它们将淋巴液(一种含有免疫细胞和废物的无色液体)运送到淋巴结。血管将白细胞运送到器官,淋巴系统将这些细胞移走,并使它们在全身循环。这个过程有助于免疫系统检测器官是否受到细菌或病毒的攻击或受伤。

1816年,一位意大利解剖学家报告说,他在大脑表面发现了淋巴管,但这一发现被遗忘了两个世纪。直到最近,现代研究人员还没有发现大脑中存在淋巴系统的证据,这让一些人对大脑如何排出废物感到困惑,而另一些人则得出结论,大脑是一个特殊的器官。然后在2015年,两项针对老鼠的研究发现了硬脑膜中存在大脑淋巴系统的证据。巧合的是,那一年,赖希博士看到了弗吉尼亚大学教授、其中一项小鼠研究的作者乔纳森·基普尼斯(Jonathan Kipnis)博士的报告。

“我完全惊呆了。在医学院,我们被教导说大脑没有淋巴系统,”Reich博士说。“听完基普尼斯博士的演讲,我想,也许我们能在人脑中找到它?”

为了寻找血管,Reich博士的团队使用核磁共振成像扫描了五名健康志愿者的大脑,他们注射了gadobutrol,一种磁性染料,通常用于观察因多发性硬化症或癌症等疾病而受损的脑血管。染料分子小到足以从硬脑膜的血管中泄漏出来,但又太大而无法穿过血脑屏障进入大脑的其他部位。

起初,当研究人员用核磁共振成像观察血管时,硬脑膜亮了起来,他们看不到淋巴系统的任何迹象。但是,当他们把扫描仪调到不同的位置时,血管消失了,研究人员发现,硬脑膜上也有更小但几乎同样亮的斑点和线条,他们怀疑这些斑点和线条是淋巴管。结果表明,染料从血管中泄漏出来,流经硬脑膜,进入邻近的淋巴管。

为了验证这一想法,研究人员对两名受试者进行了另一轮扫描,首先向他们注射了由大分子组成的第二种染料,这种染料从血管中泄漏的物质要少得多。与第一轮扫描相比,无论他们如何调整扫描仪,研究人员都看到了硬脑膜中的血管,但没有看到淋巴管,这证实了他们的怀疑。

他们还在尸体解剖的人类脑组织的硬脑膜中发现了血液和淋巴管的证据。此外,他们对非人类灵长类动物大脑的脑部扫描和解剖研究证实了在人类身上看到的结果,表明淋巴系统是哺乳动物大脑的一个共同特征。

“这些结果可能会从根本上改变我们对大脑和免疫系统相互关系的看法,”nih主任Walter J. Koroshetz医学博士说。

Reich博士的团队计划调查淋巴系统在患有多发性硬化症或其他神经炎性疾病的患者中是否有不同的工作方式。

“多年来,我们知道液体是如何进入大脑的。现在我们可能终于看到,像身体的其他器官一样,脑液可以通过淋巴系统排出体外。”

视频:https://www.youtube.com/watch?v=T9y_5vzJZtk&feature=youtu.behttps://www.youtube.com/watch?v=d5YV-dCLvW8&feature=youtu.be

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故事来源:

材料所提供的美国国立神经疾病和中风研究所注:内容可能会根据风格和长度进行编辑。


期刊引用

  1. 玛蒂娜·阿辛塔、夏承权、戈文德·奈尔、帕斯卡尔·萨蒂、尼古拉斯·J·卢西亚诺、玛丽诺·帕里索克、安东尼·卢沃、卡里姆·A·扎格鲁尔、斯蒂法尼亚·皮塔卢加、乔纳森·基普尼斯、丹尼尔·S·赖克。人类和非人类灵长类动物的脑膜中有淋巴管,可以通过MRI无创性地观察到eLife, 2017;6 . DOI:10.7554 / eLife.29738

引用此页

美国国立神经疾病和中风研究所。"人脑废物系统的首个证据被发现"《科学日报》。科学日报,2017年10月3日。< www.koonmotors.com/releases/2017/10/171003111111.htm >。
美国国立神经疾病和中风研究所。(2017年10月3日).首次发现人体大脑废物系统的证据。《科学日报》.2023年6月22日检索自www.koonmotors.com/releases/2017/10/171003111111.htm
美国国立神经疾病和中风研究所。"人脑废物系统的首个证据被发现"《科学日报》。www.koonmotors.com/releases/2017/10/171003111111.htm(2023年6月22日访问)。

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