大腦清除廢物系統或可治療神經系統疾病

　　在發表于6月28日《科學》(Science)雜志上的一篇新研究論文中，來自羅徹斯特大學醫學中心(URMC)的研究人員指出，一個新發現的大腦清除廢物系統可作為潛在強有力的新工具，來治療諸如阿爾茨海默氏癥等神經系統疾病。事實上，科學家們認為一些神經系統疾病有可能就是由于該系統無法正確發揮功能所引起。

　　該篇論文的作者、URMC轉化神經醫學中心聯合主任Maiken Nedergaard博士說：“基本上所有的神經退行性疾病都與細胞廢物累積有關。了解并最終發現如何調節這一大腦系統來除去有毒廢物，有可能為治療這些疾病指出新方向。”

　　機體像保衛要塞一樣地保護著大腦，為其提供了一個復雜的門戶系統來控制分子的進出。盡管在19世紀末科學家們就首次描述了這一“血腦屏障”，然而直到現在才開始了解這些機制的功能動態。事實上，研究人員命名為“膠質淋巴系統” (glymphatic system)的這一復雜廢物清除網絡，還只是在去年的8月第一次披露于《科學轉化醫學》(Science Translational Medicine)雜志上。

　　清除廢物是一個重要的生物學功能，淋巴細胞可在機體的大部分部位完成這一任務。然而，淋巴細胞無法延展至大腦，因此，研究人員并不完全清楚大腦是如何清除自身的廢物的。一些科學家們猜測，細胞的這些功能副產物有可能是以某種方式被大腦細胞進行了“再循環利用”。

　　長期以來人們無法了解這一膠質淋巴系統的原因之一，就是無法在腦組織中檢測到它。一項新的成像技術——雙光子顯微鏡的出現是發現和了解這一系統的關鍵，它使得科學家們能夠深入到活體大腦的內部進行觀測。在小鼠身上運用這一技術，Nedergaard和同事們觀察并記錄了這一廣泛的、迄今仍不為人所了解的管道系統是如何沖洗整個大腦的廢物的。

　　大腦被蛛網膜(arachnoid)所覆蓋，浸泡在腦脊液(CSF)之中。腦脊液通過與動脈相同的路徑流入到大腦內部。這一平行系統有點類似于在一個導管內還有一個環形管，內環運送血液，外環運送腦脊液。腦脊液通過一個由大腦中星形神經膠質細胞控制的導管系統引入到腦組織中。“glymphatic”就是將“神經膠質”(glia)與“淋巴”( lymphatic)放在一起的組合。

　　腦脊液以很快的速度沖洗腦組織，一路掃除多余的蛋白質和其他廢物。腦脊液和廢物通過與靜脈平行的一個相似系統進行交換，將廢物運送出大腦，到達脊柱，最終轉移至淋巴系統，從那里到達肝臟，在肝臟中被分解。

　　發現這一膠質淋巴系統解答了長期以來困擾科學界的一個謎題，了解大腦有效清除廢物的機制，以及這一系統出現故障時發生的事件，對于治療神經系統疾病具有重要的意義。

　　阿爾茨海默氏癥的一個特征就是，β淀粉樣蛋白在大腦中累積。隨著時間的推移，這些蛋白質積聚在一起，可通過大腦掃描而觀察到斑塊。了解這一膠質淋巴系統在大腦無法分解和清除β淀粉樣蛋白中所起的作用，有可能為我們指出新的治療方向。

　　Nedergaard 說：“像阿爾茨海默氏癥這樣的‘骯臟大腦’疾病，有可能是由于隨著我們的年齡增大這一膠質淋巴系統運轉減慢所導致，這一觀點使得我們以一種全新的方式來思考神經系統疾病。它還為我們提供了一組新的靶標，有潛力提高膠質淋巴系統的清除效率，并最終改變這些疾病的病程。”