科學(xué)家們長(zhǎng)期以來(lái)一直對(duì)大腦中負(fù)責(zé)清除代謝廢物的通路網(wǎng)絡(luò)感到好奇。這些廢物包括淀粉樣蛋白和Tau蛋白，這些蛋白質(zhì)在阿爾茨海默病患者的大腦圖像中會(huì)形成斑塊和纏結(jié)。十多年前，羅切斯特大學(xué)的科學(xué)家首次提出，大腦中可能存在類似身體淋巴系統(tǒng)的廢物清除網(wǎng)絡(luò)，淋巴系統(tǒng)是免疫系統(tǒng)的一部分。這些研究人員通過(guò)對(duì)活體小鼠大腦進(jìn)行實(shí)時(shí)成像證實(shí)了這一點(diǎn)。由于該系統(tǒng)依賴于大腦中的神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，他們將其命名為“膠淋巴系統(tǒng)”（glymphatic system）。如今，俄勒岡健康與科學(xué)大學(xué)（OHSU）的一項(xiàng)新研究在人類大腦中揭示了這一網(wǎng)絡(luò)的存在。

該研究發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上，題為“血管周圍空間是人類腦脊液流動(dòng)的通道：概念驗(yàn)證報(bào)告”。該研究涉及五名在OHSU接受腦部手術(shù)的患者，提供了大腦內(nèi)血管周圍空間——沿動(dòng)脈和靜脈的液體填充結(jié)構(gòu)——的成像證據(jù)。

“此前沒(méi)有人展示過(guò)這一點(diǎn)，”該研究的資深作者、OHSU醫(yī)學(xué)院兒科（神經(jīng)學(xué)）副教授兼Papé家庭兒科研究所神經(jīng)科學(xué)科的教員胡安·皮安蒂諾（Juan Piantino）醫(yī)學(xué)博士說(shuō)道?！拔易约阂恢睂?duì)此持懷疑態(tài)度，目前仍有許多人不相信它的存在。這正是這一發(fā)現(xiàn)如此非凡的原因。”

該研究結(jié)合了惰性對(duì)比劑的注射和一種特殊的磁共振成像技術(shù)，觀察術(shù)后12、24和48小時(shí)內(nèi)腦脊液沿大腦中特定通道的流動(dòng)。通過(guò)明確揭示大腦內(nèi)高效的廢物清除系統(tǒng)的存在，這項(xiàng)新研究支持了正在開(kāi)發(fā)的生活方式干預(yù)和藥物，以維持并增強(qiáng)這一系統(tǒng)的功能。

“這表明腦脊液并不是隨機(jī)進(jìn)入大腦的，好像把海綿放進(jìn)水桶里一樣，”皮安蒂諾解釋道。“它是通過(guò)這些通道流動(dòng)的?！?/p>

然而，科學(xué)家們此前尚未通過(guò)成像在人體中確認(rèn)膠淋巴系統(tǒng)的存在。

新研究考察了五名在2020年至2023年間接受腦腫瘤切除手術(shù)的OHSU患者。在每個(gè)案例中，患者都同意通過(guò)腰椎引流注入一種基于釓的惰性對(duì)比劑，這種引流是腫瘤切除手術(shù)的常規(guī)操作之一。該示蹤劑會(huì)隨腦脊液進(jìn)入大腦。

隨后，每名患者在不同的時(shí)間點(diǎn)接受磁共振成像，追蹤腦脊液的擴(kuò)散路徑。

成像顯示，液體沿著血管周圍的空間——通過(guò)明確的通道——流動(dòng)。研究人員使用一種稱為液體衰減反轉(zhuǎn)恢復(fù)（FLAIR）的特殊MRI技術(shù)記錄了這一發(fā)現(xiàn)。這種成像技術(shù)還顯示了大腦中的釓示蹤劑，而標(biāo)準(zhǔn)的MRI序列沒(méi)有顯示出這一點(diǎn)。

“這正是關(guān)鍵所在，”皮安蒂諾說(shuō)。

“你實(shí)際上可以看到大腦中黑色的血管周圍空間變亮了，”研究的共同第一作者、OHSU醫(yī)學(xué)院神經(jīng)外科住院醫(yī)生艾琳·山本（Erin Yamamoto）醫(yī)學(xué)博士說(shuō)道。“這與羅切斯特團(tuán)隊(duì)在小鼠中展示的成像非常相似?！?/p>

科學(xué)家們認(rèn)為，這一通路網(wǎng)絡(luò)有效地清除了大腦在高強(qiáng)度工作時(shí)產(chǎn)生的代謝廢物。

新興的研究表明，一些藥物可能對(duì)此有幫助，但圍繞膠淋巴系統(tǒng)的研究更多集中在通過(guò)改善睡眠質(zhì)量的生活方式干預(yù)上，比如保持規(guī)律的作息時(shí)間、建立放松的睡前習(xí)慣，以及在睡前避免使用電子設(shè)備。研究人員認(rèn)為，特別是在深度睡眠時(shí)，膠淋巴系統(tǒng)運(yùn)作良好，能夠有效地將廢物蛋白排向大腦外的靜脈。

“人們?cè)J(rèn)為這些血管周圍的空間很重要，但從未得到過(guò)證明，”皮安蒂諾總結(jié)道?！艾F(xiàn)在終于得到了證實(shí)?！?/p>

參考文獻(xiàn)：http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2407246121

編輯：王洪

排版：李麗