據(jù)每日科學(xué)網(wǎng)近日報道,，美國羅徹斯特大學(xué)醫(yī)療中心的研究人員發(fā)現(xiàn)，大腦中也存在一個清理“垃圾”的系統(tǒng),，他們認為,，當(dāng)該系統(tǒng)無法正常工作時，就會引發(fā)神經(jīng)紊亂疾病,，比如阿爾茨海默氏癥,。這一發(fā)表于6月27日《科學(xué)》雜志上的研究成果有望成治療此類腦疾病的關(guān)鍵。
“基本上所有的神經(jīng)退行性疾病都與細胞廢物的累積有關(guān),。”論文作者,、羅徹斯特大學(xué)醫(yī)療中心轉(zhuǎn)化神經(jīng)醫(yī)學(xué)中心負責(zé)人麥肯·尼德加德說，“了解并最終發(fā)現(xiàn)如何調(diào)節(jié)大腦的系統(tǒng)來清除有毒廢物,，可以為治療這些疾病指明新的方向,。”
清除體內(nèi)廢物是由淋巴系統(tǒng)所執(zhí)行的一個重要生物學(xué)功能,。淋巴系統(tǒng)存在于大多數(shù)身體器官和血管中，卻唯獨沒有延伸到大腦,，因此科學(xué)家從未完全理解大腦是如何處理自身廢物的,。不過，人類機體就像一個堡壘,，通過一個能有效控制分子進出的復(fù)雜系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)保護著大腦,。這一“血腦屏障”概念早在19世紀后期就已提出，但該機制的功能直到最近才慢慢開始為人所了解,。去年8月,，羅徹斯特大學(xué)醫(yī)療中心的科學(xué)家在《科學(xué)轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)》雜志上發(fā)表文章，首次將負責(zé)清除腦部垃圾的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)稱為“腦部類淋巴系統(tǒng)”,。
腦部類淋巴系統(tǒng)長期以來未被人們所認知,，原因之一就是其無法從腦組織樣本中檢測到。為此,，尼德加德和她的同事利用一種可監(jiān)測大腦深處活動的新成像技術(shù)——雙光子顯微術(shù),，來觀察與人類大腦非常相似的小鼠大腦，并記錄下了一個廣泛分布,、負責(zé)將廢物沖刷出大腦的管道系統(tǒng),。
大腦被蛛網(wǎng)膜包圍，浸在腦脊液中,。腦脊液通過由星形神經(jīng)膠質(zhì)細胞所控制的管道系統(tǒng)流入大腦內(nèi)部,，腦部類淋巴（glymphatic）便是英文中神經(jīng)膠質(zhì)（glia）和淋巴（lymphatic）的合成詞。這個并行系統(tǒng)類似于一個管中管,，內(nèi)圈管道輸送血液,，外圍管道輸送腦脊液。腦脊液快速流經(jīng)腦組織,，將多余的蛋白和廢物一并清掃掉,，然后沿脊柱向下轉(zhuǎn)移到淋巴系統(tǒng)，廢物最終進入肝臟中被分解,。
腦部類淋巴系統(tǒng)的發(fā)現(xiàn)解答了長期困擾科學(xué)界的一個謎題,。了解大腦如何清除廢物——這一系統(tǒng)在什么條件下有效，在什么條件下失效——對于治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病有著深遠影響,。
阿爾茨海默氏癥的特點之一就是β-淀粉樣蛋白在大腦中的累積,。了解腦部類淋巴系統(tǒng)為何無法分解和清除β-淀粉樣蛋白，可為該疾病的治療提供新方案,，比如,，或許可通過操控類淋巴系統(tǒng)中的關(guān)鍵成員如星形神經(jīng)膠質(zhì)細胞，來加速廢物的清除。
“像阿爾茨海默氏癥這樣的‘大腦不潔凈’疾病可能是由于腦部類淋巴系統(tǒng)隨年齡增大而遲鈍所造成的,，這種理念是一個思考神經(jīng)系統(tǒng)疾病的全新方式,。”尼德加德說，“由此也給我們提出了新的目標,，即有望通過提升腦部類淋巴系統(tǒng)的效率,，最終改變這些疾病的治療現(xiàn)狀。”（生物谷 Bioon.com）
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Science DOI: 10.1126/science.1240514
Maiken Nedergaard
Garbage Truck of the Brain
Essentially all neurodegenerative diseases are associated with misaccumulation of cellular waste products. Of these, misfolded or hyperphosphorylated proteins are among the most difficult for the brain to dispose. For example, tau and β-amyloid can accumulate as stable aggregates that are neurotoxic in conditions such as Alzheimer's disease (1). Intracellular proteasomal degradation and autophagy are considered the principal means for removing proteins in the central nervous system, and the dysfunction of each has been causally associated with neurodegeneration (2).Yet many cytosolic proteins are released into the interstitial space in the brain, suggesting that extracellular disposal routes may also eliminate waste (3).
