时间: 2022年12月07日 07:14 | 作者:朗依制药 | 来源: 医药资讯| 阅读: 161次
大脑是身体的主宰,它受到与之重要身份相符的严密保护。大脑细胞寿命很长,置身于名为血脑屏障的强大防御工事中。很长一段时间以来,科学家们认为大脑与其他身体部位的冲突完全隔绝,尤其远离其敏锐的防御系统——主要是大量对抗感染的免疫细胞,它们的行动可能会在战斗中波及大脑。
但在过去十年,科学家们发现保护大脑免受侵袭并非如之前所想的那么简单明了。他们已经发现,这道屏障有大门和空隙,其边界附近活跃着许多免疫细胞。
图 1 | 大脑的免疫系统包括血管运输网络(蓝色)和骨髓中产生的自身免疫细胞(绿色)。图片来源:Siling Du, Kipnis lab, Washington University in St. Louis
已有大量的证据表明,大脑和免疫系统紧密地交织在一起。科学家们已经知道,大脑有自己的常驻免疫细胞,称为小胶质细胞;最近的发现具体描绘出了它们的功能,并揭示了位于大脑周围区域的其他免疫细胞的特征。有些细胞来自身体的其他部位;其他的则局部产生于头骨骨髓。通过研究这些免疫细胞并绘制出它们与大脑相互作用的图谱,研究人员发现,它们在健康和患病或受损大脑中都发挥着重要作用。
人们对这一领域的兴趣呈爆炸式增长:2021 年,每年关于这一主题的论文不到 2000 篇,到 2021 年猛增至超过 1 万篇,研究人员在过去几年里还取得了几项重大发现。
科学家不再认为大脑是一个特殊的、封闭的区域。布鲁塞尔自由大学的神经免疫学家 Kiavash Movahedi 说:" 免疫豁免的整个想法现在已经相当过时了。" 他补充说,尽管大脑在免疫学上仍然是独一无二的——其屏障阻止免疫细胞随意进出——但很明显,大脑和免疫系统不断地相互作用。
图 2 | 来源:Nik Spencer/Nature
这种态度的转变在研究者群体中很普遍,Leonardo Tonelli 说。他是美国国家心理健康研究所神经内分泌和神经免疫学项目主任。以他的经验,几乎每一个为所里审查基金申请的神经学家都接受这种联系,尽管许多人仍然需要跟上神经免疫学的最新发现,这些发现已经开始揭示潜在的机制。
加州斯坦福大学的神经免疫学家 Tony Wyss-Coray 说,人们急于了解大脑和免疫系统是如何结合在一起的,提出了大量问题。" 这对正常的大脑功能或疾病有多重要?这是一个很难回答的问题。"
免疫豁免区域
二十多年前,神经免疫学家 Michal Schwartz 刚刚在以色列雷霍沃特的魏茨曼科学研究所建立她的实验室时,她老忍不住问自己一个不受欢迎的问题:大脑真的完全切断了免疫保护吗? " 人们曾经普遍认为,大脑不能承受任何免疫活动。人人都以为如果有任何免疫激活,这是个病变的迹象。" 她说。" 但像大脑这样极其重要的组织,竟不能受益于免疫系统的协助,这是说不通的。"
大脑是免疫系统禁区的想法在几十年前就生根了。在 20 世纪 20 年代,日本科学家 Y. Shirai 报告说,当肿瘤细胞被植入老鼠体内时,网易,免疫反应会破坏它们,但当它们被植入大脑时,它们却存活了下来——这表明免疫反应微弱或缺乏。20 世纪 40 年代也有类似的发现。
大多数科学家还认为,大脑缺乏一个运输免疫分子进出的系统——即存在于身体其他部位的淋巴引流系统——尽管脑的此类系统在两个多世纪前已首次得到了描述。当时流行的观点是,大脑和免疫系统在很大程度上是分开的。人们认为这两者只有在不利的环境下才会出现相互作用:当免疫细胞失控,攻击自体细胞时,如多发性硬化症。
因此,在 20 世纪 90 年代末,Schwartz 和她的团队报导中枢神经系统急性损伤后,两种类型的免疫细胞——巨噬细胞和 T 细胞——保护神经元免受损伤,并支持它们的恢复,许多科学家对此表示怀疑。回忆起来,Schwartz 说," 每个人都告诉我,你错得彻底。"
自那些早期实验以来,Schwartz 的团队和其他人已经积累了大量的证据,表明即使没有自身免疫性疾病,免疫细胞也确实在大脑中扮演着重要的角色。例如,研究人员表明,在免疫系统缺陷基因改造小鼠身上,神经退行性疾病,如运动神经元疾病和阿尔茨海默病似乎进展得更快,而恢复免疫系统则减缓了它们的进展。科学家还揭示了小胶质细胞在阿尔茨海默病中的潜在作用。
图 3 | 脑脊液(红色)通过流经大脑保护层的血管中的微小缝隙渗入脑组织(蓝色)。图片来源:Antoine Drieu, Kipnis lab, Washington University in St. Louis
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