神祕的腦部淋巴系統:基本神經生物學的新成員

腦部淋巴系統是什麼?

我們的身體中,淋巴液的運動支持著包括排除多餘液體和代謝廢物在內的關鍵功能。而腦部的"膠質淋巴系統"則是中樞神經系統中淋巴系統的類似物。因此,膠質淋巴系統在調節方向性的間質液體運動、廢物清除,以及潛在的腦部免疫中扮演著關鍵角色。這個系統使腦脊液從硬腦膜下的空間沿著動脈周圍的空間進行大量運動,並在實質內部與間質液混合,最終通過靜脈周圍的空間從實質中流出。本篇回顧將聚焦於有關該系統結構的重要問題,以及為什麼腦部需要液體運輸系統,以及關於腦部液體運輸尚未被探索的方面。我們提供了證據,證明星形細胞和血管確定了血管周圍空間的形狀,從而最終控制著血管周圍液體的運動。膠質淋巴液的運動潛在地能夠改變訊號分子和代謝產物的局部以及整體運輸。此外,我們還強調了膠質淋巴系統、心血管系統、胃腸道和淋巴系統之間的交流證據。仍有很多待研究之處,但我們提出膠質淋巴/淋巴系統在腦部和身體之間的訊號傳遞中扮演著關鍵角色。

J Neurosci. 2021 Sep 15;41(37):7698-7711. doi: 10.1523/JNEUROSCI.0619-21.2021.The Glymphatic System: A Novel Component of Fundamental Neurobiology

關鍵詞:星形細胞;腦脊液;脈絡丛;膠質淋巴;肽;血管周圍空間

膠質淋巴假說:理論與證據探析

Fluids Barriers CNS. 2022 Feb 3;19(1):9. doi: 10.1186/s12987-021-00282-z.The glymphatic hypothesis: the theory and the evidence

膠質淋巴假說提出了一種機制,用於描述無法穿越血腦屏障的親水性溶質在腦部內外之間的血管外運輸。該假說指出,存在一種液體循環,通過動脈周圍途徑將溶質向內運輸,通過間質進行,然後通過靜脈周圍途徑向外運輸。本回顧文章對涉及這些階段的機制的證據進行了批判性分析。有充分的證據表明,溶質的流入和流出均發生在動脈周圍途徑,但沒有證據表明主要的流出途徑是靜脈周圍途徑。此外,動脈周圍液體的流入不太可能足夠提供所需的流出,以解釋溶質的流出。假說的一個基本概念是流動將溶質通過實質。然而,與間質內可能的循環流動相比,其速度過小,無法提供有效的溶質運動。相比之下,早期的經典假說描述了血腦屏障內實質入口,實質在實質內的擴散運動,實質流出部分由擴散完成,部分由沿著"優選路線"進行的流動完成,包括靜脈周圍空間、白質束和脈絡膜下空間。該假說並未暗示通過動脈周圍途徑進行液體入口。關於離開大腦的溶質的途徑和命運,證據仍然不完整。從實質中排出的大部分溶質在到達血液之前會進入淋巴結,但直接進入淋巴或通過進入淋巴的腦脊液的比例尚不清楚。此外,仍然不清楚為什麼正常情況下高度表達在動脈周圍和靜脈周圍途徑的星形細胞足蛋白4的缺失如何降低從實質排除溶質的速率,以及如何從注射的遠端部位將溶質運輸到實質。膠質淋巴假說和早期的經典假說都未能充分解釋溶質和液體如何進入、通過和離開腦實質。所有涉及血管外運輸的方面都需要進一步的研究。

關鍵詞:足蛋白4;血腦屏障;大流量;腦脊液;擴散;血管外運輸;液體循環;膠質淋巴;親水性溶質;間質;動脈周圍;靜脈周圍;脈絡膜下空間。

深入探究腦淋巴系統清除功能:實證研究的驗證


Fluids Barriers CNS. 2023 Jun 14;20(1):43. doi: 10.1186/s12987-023-00443-2.Disentangling the impact of cerebrospinal fluid formation and neuronal activity on solute clearance from the brain

1.了解腦淋巴系統的關鍵清除功能

近期,關於腦淋巴系統的研究引起了廣泛的關注。腦淋巴系統是一個獨特的液體循環系統,擁有清除多餘液體和代謝廢物的重要功能。一項由專家進行的最新研究,以實證為基礎,深入探討了腦淋巴系統在溶質清除方面的作用,對這一神秘功能提供了更清晰的了解。


2.腦淋巴系統的清除機制得到實證支持

這項研究通過動態對比增強磁共振成像(DCE MRI)等技術,獲得了有關腦淋巴系統的實證證據。研究人員針對神經活動和腦脊液形成進行調查,發現這兩個因素在腦部溶質清除中扮演著關鍵角色。在不同麻醉方案下,神經活動和腦脊液形成水平得到有力調節,從而創造了類似睡眠和清醒狀態的條件。這些實驗條件下的大腦狀態變化影響了溶質的擴散速度和清除路徑,進一步驗證了腦淋巴系統在溶質清除中的作用。


3.關於腦淋巴系統的未來研究展望

儘管實證研究已經為我們提供了對腦淋巴系統清除功能的深入了解,但仍然有很多待解決的問題。未來的研究將需要更多的探索,以揭示溶質在大腦內部進行清除的確切機制和路徑。同時,這些研究結果將對臨床和臨床前的神經學領域有著重要的指導作用,幫助我們更好地理解大腦健康和疾病。


通過這項實證研究,我們的了解有關腦淋巴系統的清除功能有了更明確的認識。這不僅為我們提供了關於大腦內部液體運動的新知識,同時也為腦部健康的研究和治療提供了新的方向。無疑,腦淋巴系統的研究將繼續引領我們探索大腦的奧秘。