隨著一個多世紀以來現(xiàn)代神經科學的發(fā)展，我們在對大腦的了解取得了重大進展。盡管如此，我們也僅僅是剛剛開始了解這個令人驚嘆的復雜器官是如何工作的。

九州大學5月20日消息

九州大學（Kyushu University）藥學院的研究人員對這一令人困惑的謎題進行了更深入的研究，他們前所未有地詳細分析了構建大腦免疫系統(tǒng)的一組細胞的發(fā)育和基因概況。

他們發(fā)表在《自然》（Nature）雜志上的新見解，可能為更好地理解阿爾茨海默病和多發(fā)性硬化癥等主要大腦相關疾病的起源和機制鋪平道路。

研究于2022年4月20日發(fā)表在《Nature》（最新影響因子：49．962）雜志上

“許多人都熟悉神經元如何連接在一起，神經元在大腦中發(fā)送信號，但也有血管為大腦提供氧氣，膠質細胞作為大腦的支持網絡和免疫系統(tǒng)，”領導這項研究的 Takahiro Masuda 解釋說，“事實上，即使是最大化的估計也表明，我們大腦中只有大約一半的細胞是神經元，所以研究其他細胞對揭示大腦如何工作同樣至關重要�！�

考慮到這一點，研究小組一直專注于一系列被稱為“中樞神經系統(tǒng)相關巨噬細胞”（central nervous system associated macrophages）的細胞，這是一種保護大腦免受感染的免疫細胞。這些巨噬細胞被認為參與了幾乎所有已知的神經退行性疾病，因為它們作為大腦的免疫細胞的關鍵作用。

多年來，研究表明存在許多不同種類的這些細胞。在這項研究中，研究小組對血管周圍的巨噬細胞和位于腦膜（大腦周圍的層）中的巨噬細胞分別稱為“血管周圍巨噬細胞”和“腦膜巨噬細胞”特別感興趣。

大腦中中樞神經系統(tǒng)相關巨噬細胞的圖像。圍繞大腦靜脈（灰色）的血管周圍巨噬細胞（橙色）。小膠質細胞（綠色）與大腦免疫系統(tǒng)的其他細胞一樣占據周圍空間

“直到現(xiàn)在，這些細胞還沒有與其他免疫細胞區(qū)分開來，而且這些關鍵細胞如何以及在何處發(fā)育的研究還很不足，” Masuda 繼續(xù)說道，“因此，我們研究了這些細胞的基本特征，例如如何將它們與大腦中的其他細胞區(qū)分開來，它們的確切位置，它們如何發(fā)育，它們表達什么樣的基因，以及它們如何與其他細胞相互作用。”

這些巨噬細胞與大腦中稱為小膠質細胞的其他免疫細胞一起，起源于胚胎外部稱為“卵黃囊”的區(qū)域。隨著生物體的發(fā)育，細胞從卵黃囊遷移到大腦。使用一種稱為“命運映射”（fate－mapping）的技術，該團隊精確地追蹤了這些細胞最終的位置，并辨別是什么導致它們成為血管周圍巨噬細胞和腦膜巨噬細胞。

“我們發(fā)現(xiàn)腦膜巨噬細胞的發(fā)育方式與其他小膠質細胞相同，并且是在妊娠期間形成的。另一方面，血管周圍巨噬細胞實際上是在出生后開始形成的，并且起源于腦膜巨噬細胞。這是非常出乎意料的，” Masuda 說。

通過他們的研究，該團隊還能夠確定導致腦膜和血管周圍巨噬細胞產生的特定基因。

“這些基因的鑒定最終將使我們能夠將腦膜和血管周圍的巨噬細胞與其他小膠質細胞區(qū)分開來，” Masuda  解釋說， “現(xiàn)在我們可以單獨研究它們，我們可以更清楚地了解它們的功能。”

這些發(fā)現(xiàn)有望為理解這些細胞在大腦中的作用開辟新途徑。

“既然我們知道它們是不同的，下一步就是弄清楚它們的功能。隨著它們的機制被揭示，我們希望了解它們在阿爾茨海默病、自閉癥譜系障礙和多發(fā)性硬化癥等疾病中的作用，” Masuda 總結道。

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       原文標題 : 揭示大腦第一道防線的新細節(jié)