上?？茖W家再登《細胞》：首次發(fā)現(xiàn)大腦“排污網(wǎng)絡”發(fā)育調(diào)控的秘密
大腦不僅是神經(jīng)信息處理中心，更是自身微環(huán)境的“協(xié)調(diào)者”。上海科學家突破傳統(tǒng)理論，揭示“神經(jīng)-膠質(zhì)-成纖維細胞-淋巴”動態(tài)調(diào)控軸，解密腦膜淋巴系統(tǒng)發(fā)育之謎，為神經(jīng)退行性疾病研究開辟新路徑。
上?？茖W家首次發(fā)現(xiàn)腦膜淋巴系統(tǒng)發(fā)育的大腦調(diào)控機制。4月30日深夜，國際頂尖科學期刊《細胞》在線發(fā)表中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心杜久林研究組的最新成果，該研究突破了傳統(tǒng)腦膜淋巴發(fā)育的理論框架，發(fā)現(xiàn)了“神經(jīng)-膠質(zhì)-成纖維細胞-淋巴”動態(tài)調(diào)控軸，為神經(jīng)-免疫系統(tǒng)互作研究領域提供了新認知。
1787年，意大利解剖學家首次描述了人腦膜淋巴系統(tǒng)。直到2015年，科學家才系統(tǒng)研究了腦膜淋巴系統(tǒng)的結(jié)構與相關功能。近十年研究表明，腦膜淋巴系統(tǒng)作為大腦的“排污網(wǎng)絡”，通過清除代謝廢物、運輸免疫細胞等維持大腦內(nèi)穩(wěn)態(tài)。然而，其發(fā)育調(diào)控機制一直是個謎。
研究團隊充分利用脊椎動物斑馬魚在體長時間成像的優(yōu)勢，結(jié)合多種基因操作、神經(jīng)活動調(diào)控等手段，發(fā)現(xiàn)上調(diào)大腦神經(jīng)活動（如視覺誘發(fā)等）顯著增強位于軟腦膜muLEC的發(fā)育，抑制神經(jīng)活動（如視覺剝奪等）則導致muLEC發(fā)育受損。研究發(fā)現(xiàn)，神經(jīng)活動通過特定膠質(zhì)細胞亞群——slc6a11b+輻射狀星形膠質(zhì)細胞（RA）動態(tài)調(diào)控關鍵因子Vegfc的表達，并在腦膜ccbe1+成纖維細胞跨組織協(xié)作下，精密控制腦膜淋巴內(nèi)皮細胞（muLEC）的發(fā)育模式。
該工作表明，大腦不僅是神經(jīng)信息處理中心，也是自身微環(huán)境的“協(xié)調(diào)者”。神經(jīng)活動通過特定的膠質(zhì)細胞亞群動態(tài)調(diào)節(jié)腦膜淋巴內(nèi)皮的發(fā)育，揭示了一條全新的““神經(jīng)-膠質(zhì)-成纖維細胞-淋巴””調(diào)控軸，解釋了大腦如何根據(jù)功能需求動態(tài)調(diào)節(jié)其淋巴網(wǎng)絡構建，為研究腦-免疫互作提供了新框架。
同時，該發(fā)現(xiàn)也詮釋了腦膜淋巴系統(tǒng)只定位于腦膜而不侵入腦實質(zhì)的原因所在。未來，干預這一調(diào)控網(wǎng)絡可為了解腦膜淋巴系統(tǒng)在神經(jīng)退行性疾病等中的作用提供新視角，并為研發(fā)潛在的干預手段提供新途徑。
