揭示基底腦膜淋巴管是腦脊液引流的主要路徑

　　看看當你所在社區的垃圾處理系統停止服務時會發生什么。成堆的垃圾不僅很臭，而且確實會妨礙所在社區的正常運轉。當大腦中的廢棄物管理出現故障時也是如此。大腦中毒性蛋白的堆積會對神經造成巨大損害，從而導致認知功能障礙，并增加患上阿爾茨海默病等神經退行性疾病的可能性。雖然大腦通過腦脊液（CSF）排出它的廢棄物，但對于大腦清潔機制的準確路徑知之甚少。

　　在一項新的研究中，韓國高等科學技術研究所（KAIST）的Gou Young Koh博士和Sung-Hong Park博士及其團隊報道了顱基底側（basal side of the skull）提供了這種主要路徑，即腦脊液引流的“熱點（hotspot）”。他們發現基底腦膜淋巴管（basal meningeal lymphatic vessel）的功能就是作為腦脊液的主要管道發揮作用。他們證實CSF中的大分子主要通過基底腦膜淋巴管。值得注意的是，他們還揭示出大腦的主要引流系統，特別是基底腦膜淋巴管，會隨著身體老化而受損。相關研究結果于2019年7月24日在線發表在Nature期刊上，論文標題為“Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid”。

　　在我們的身體中，多余的液體和廢棄物通過淋巴管從組織中清除。僅在最近才發現大腦也有淋巴引流系統。腦膜淋巴管應當將來自大腦組織液和腦脊液的廢棄物運送到頸深淋巴結進行處置。仍有一個讓科學家們感到困惑的問題---腦脊液的主要出口在哪里？盡管2014年顱骨上部的腦膜淋巴管（即背側腦膜淋巴管）被報道為大腦中的清除途徑，但是在這個部分并沒有觀察到明顯的引流機制。

　　論文共同第一作者Ji Hoon Ahn博士說道，“作為腦脊液的一個隱藏出口，我們研究了被捕獲在位于顱基底側的復雜結構內部的腦膜淋巴管。”這些研究人員利用多種技術詳細描述了基底腦膜淋巴管。他們使用一種經過基因改造的淋巴報告小鼠模型，在熒光顯微鏡下可視化觀察腦膜淋巴管。

　　通過仔細研究小鼠顱骨，他們發現了基底腦膜淋巴管的獨特特征，這使得它們適合用于腦脊液攝取和引流。就像典型的功能性淋巴管一樣，基底腦膜淋巴管具有豐富的帶有指狀突起的淋巴管分支。此外，位于基底腦膜淋巴管內部的淋巴管瓣允許腦脊液朝一個方向流動。特別是，他們發現基底腦膜淋巴管位于腦脊液附近。論文共同第一作者Hyunsoo Cho博士解釋道，“總而言之，基底腦膜淋巴管是大腦的主要清除途徑似乎是無懈可擊的。”

　　這些研究人員證實基底腦膜淋巴管的這些特殊的形態學特征確實有助于腦脊液的攝取和引流。通過在大鼠模型中使用腦脊液對比增強磁共振成像，他們發現腦脊液優先通過基底腦膜淋巴管流出。他們還利用淋巴報告小鼠模型，發現一種注射到大腦或腦脊液中的熒光標記示蹤劑主要通過基底腦膜淋巴管清除。論文共同第一作者Jun-Hee Kim指出，“我們實際上觀察到了這種利用基底流出路徑退出顱骨的大腦清除機制。”

　　長期以來，人們一直認為腦脊液的周轉和引流隨著年齡的增長而下降。然而，人們對與老化相關的腦膜淋巴管發生的變化知之甚少。在這項新的研究中，這些研究人員觀察了年輕小鼠（3個月大）和年老小鼠（24~27個月）中的腦膜淋巴管變化。他們發現年老小鼠的基底腦膜淋巴管及其淋巴管瓣的結構存在嚴重缺陷，從而阻礙了腦脊液清除。Koh博士說道，“通過描述離開大腦的液體的精確路徑，這項新的研究提高了我們對大腦中廢棄物清除方式的理解。我們的研究結果還進一步對腦脊液清除受損在年齡相關性神經退行性疾病產生中的作用提供給了新的見解。”

　　當前針對阿爾茨海默病的許多療法都靶向異常堆積的蛋白，比如β-淀粉樣蛋白。通過繪制大腦廢棄物清除系統的精確路徑，這項新的研究可能有助于找到改善大腦清除功能的方法。這些突破可能會導致消除與衰老相關的有毒蛋白堆積的策略。Koh博士補充道，“這肯定需要在臨床研究之前對患有年齡相關性神經退行性疾病（如阿爾茨海默病）的患者進行更廣泛的腦膜淋巴管研究。”