新发现的膜保持大脑的液体清洁

从神经网络基本的生物功能和结构的复杂性,人类的大脑只有不情愿地揭示它的秘密。神经成像和分子生物学的进步最近才使得科学家们可以研究大脑生活未曾实现的详细级别,解开它的许多奥秘。最新的发现,今天在《华尔街日报》描述科学是一个未知的组件的大脑解剖,作为一个保护屏障和免疫细胞的平台监控大脑感染和炎症。

这项新研究来自Maiken Nedergaard的实验室的副主任转化神经医学中心罗彻斯特大学和哥本哈根大学的Kjeld Møllgard,医学博士哥本哈根大学的神经解剖学教授。奈德嘎德和她的同事们已经改变了我们对人类大脑的基本机制的理解,在神经科学领域取得重大发现,包括详细的许多关键功能之前忽视了大脑神经胶质细胞和大脑的独特的垃圾处理过程,该实验室命名glymphatic系统。

“发现一个新的解剖结构,负责隔离并帮助控制流动的脑脊液(CSF)在大脑现在给我们提供了更大的升值的复杂的CSF不仅在运输中所扮演的角色和消除浪费的大脑,而且在支持其免疫防御,”内德戈德说。

研究关注的是一系列的膜,包住大脑,创建一个障碍从身体的其他部位,保持大脑沐浴在CSF。的传统理解是什么统称为脑膜层识别的三个个体层硬脑膜、蛛网膜和pia物质。

新层发现了美国和丹麦的研究小组进一步分裂蛛网膜和pia层之间的空间,蛛网膜下腔,变成两个隔间,被描述的新层,研究者SLYM名称,缩写Subarachnoidal LYmphatic-like膜。虽然大部分的研究论文中描述的功能SLYM在老鼠身上,他们也报告其在成人大脑。

SLYM是一种膜,身体的其他器官,包括肺和心脏,称为间皮。这些膜通常围绕并保护器官,和海港的免疫细胞。认为可能存在类似的膜在中枢神经系统是由Møllgard首先提出问题,该研究的第一作者,他的研究重点是发育神经生物学,和系统的障碍,保护大脑。

新膜非常薄而娇嫩,厚度只有几个细胞组成。然而SLYM严密的障碍,只允许小分子过境,它似乎也单独的“干净”和“脏”CSF。最后观察暗示可能扮演的角色SLYM glymphatic系统,这需要一个控制流和交换CSF,允许大量新鲜CSF在法拉盛有毒与老年痴呆症和其他神经系统疾病相关的蛋白质的中枢神经系统。这一发现将有助于研究人员更准确地理解glymphatic的力学系统,这是最近的主题1300万美元的赠款从美国国立卫生研究院的大脑倡议临床神经医学中心大学的罗切斯特。

大脑SLYM也重要的防御。中枢神经系统维护自己的免疫细胞,土著人口和阻止免疫细胞外进入膜的完整性。此外,膜似乎宿主中枢神经系统免疫细胞的人口使用SLYM作为观察点接近大脑表面的扫描通过脑脊液感染或炎症的迹象。

发现SLYM开门在大脑疾病的进一步研究的作用。例如,研究人员注意到,更大的更多样化的浓度的免疫细胞聚集在膜炎症和老化。此外,膜破裂时在创伤性脑损伤,由此产生的中断脑脊液的流动glymphatic系统和中心允许神经系统受损免疫细胞进入大脑。

这些和类似的观察表明,多发性硬化症等疾病,中枢神经系统感染,阿尔茨海默氏症可能会引发或加剧SLYM异常的函数。他们还表明,交付的药物和基因疗法可能会对大脑造成影响SLYM,这将需要被认为是新一代的生物治疗方法正在开发中。

参考:纳,Møllgard K, Beinlich Kusk P, et al。一间皮将蛛网膜下腔划分为功能性隔间。科学。2023,379 (6627):84 - 88。doi:10.1126 / science.adc8810

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