图片来源：Herrison et al.,Nature Neuroscience,2018

你知道你的脑袋内有极小的通道吗？2018年，一个医学团队证实在小鼠与人类大脑中，颅骨骨髓与脑膜之间会通过微小的通道相连。

该研究表明，在大脑遭受损伤时，该通道可以为免疫细胞提供一条直达通路，让它们从骨髓快速进入大脑中。

此前，科学家们一直认为，免疫细胞只会通过血流从机体其他地方达到大脑，以应对因中风、损伤或脑部疾病而引发的大脑炎症。这项发现表明这些免疫细胞一直有着一条捷径。

研究人员着手研究在中风或脑膜炎发生后，免疫细胞是否在被运输到大脑时，发现了这些微小的通道。

在研究中，他们跟踪一种特定的免疫细胞——中性粒细胞（neutrophil），它们也被誉为免疫小队的“哨兵”。当身体出现异常情况时，它们也是首批达到炎症部位的细胞，能帮助清除引起炎症的种种因素。

该团队开发了一项技术，能利用膜荧光染料标记细胞，对细胞进行追踪。他们用染料处理这些细胞，并将其注入到小鼠的骨髓中。他们将有红色荧光标记的细胞注入小鼠的颅骨，而将绿色荧光标记的细胞注入小鼠的胫骨。

当细胞在这些区域存活下来后，研究人员就诱导小鼠产生几种急性炎症，其中就包括中风和化学诱导形成的脑膜脑炎。

他们发现，在小鼠发生中风与脑膜炎时，其颅骨贡献的中性粒细胞数显著多于胫骨。但这也引发了一个新问题：这些中性粒细胞是如何被运输的？

哈佛大学医学院（Harvard Medical School）与波士顿麻省总医院（Massachusetts General Hospital）的Matthias Nahrendorf说道：“我们开始十分细致地检查颅骨，从各个角度观察它，试图弄明白中性粒细胞是如何进入大脑的。出乎意料地是，我们发现了连接着骨髓与硬脑膜（包裹大脑的保护膜）的细小通道”。

图片来源：Herrison et al.,Nature Neuroscience,2018

该团队利用器官浴槽显微检测系统（organ-bath microscopy）对小鼠颅骨的内表面进行成像，该系统中含有一个充满溶液的小容器，能维持被检测离体组织的完整性。此处，他们发现了一些微小的血管通道能连接颅骨的骨髓和硬脑膜。

通常情况下，红细胞能通过这些通道从颅骨内部到达骨髓。但在中风时，这些通道能被用于反向运输中性粒细胞，将其从骨髓运输至大脑。

但这是在小鼠脑内的的情况，为了确定人的大脑中是否有相同的现象，研究人员分析了人类的颅骨骨片，对其进行了细致成像。他们注意到人类颅骨骨片中的内外层同样存在通道，其直径是小鼠颅骨通道的5倍。

在首次发现这些微小的通道后，研究人员在小鼠体内做了更进一步的研究，并在2021年证实，这些微小通道与骨髓的连接意味着这些血细胞并非来源于血液，而是直接由临近的骨髓产生的，因此它们具有高度的集中性和特异性。

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这是一项惊人的发现，因为多种脑部疾病都会产生炎症，这能帮助科学家们更多地了解其中的病理机理。它或能促进对诸如多发性硬化（multiple sclerosis）等、由于免疫系统攻击大脑引发的疾病的了解。该研究对应的论文发表在《自然·神经科学》（Nature Neuroscience）杂志上。

撰文：Michelle Starr

翻译：熊茵

审校：石云雷

引进来源：sciencealert

本文来自：中国数字科技馆