你知道你頭上有小隧道嗎?沒關係,直到最近才有人做過!但這正是醫學研究人員剛剛在老鼠和人類身上發現的 – 通過將顱骨骨髓連接到大腦內層的微小通道。

研究表明,它們可能為免疫細胞在損傷情況下從骨髓湧入大腦提供直接途徑。

此前,科學家們曾認為免疫細胞通過血液從身體的其他部位運輸,以應對中風,損傷或腦部疾病後的腦部炎症。

這一新發現表明這些細胞一直有一條捷徑。

當一組研究人員開始研究免疫細胞是否在腦卒中或腦膜炎來自顱骨後,或脛骨中的兩塊骨頭中較大的一塊 – 脛骨時,這些微小的隧道是否已經不受控制。

他們遵循的特異性免疫細胞是中性粒細胞,免疫小組的“第一反應者”。當出現問題時,這些是身體送到現場的第一批細胞,以幫助減輕導致炎症的任何因素。

該團隊開發了一種用熒光膜染料標記細胞的技術,熒光膜染料充當細胞追踪器。他們用染料處理這些細胞,並將它們注射到小鼠的骨髓部位。將紅色標記的細胞注入顱骨,並將綠色標記的細胞注入脛骨。

腦通道熒光網(Herrison等人/自然神經科學)

一旦細胞進入,研究人員就會誘發幾種急性炎症模型,包括中風和化學誘導的腦膜腦炎

他們發現,在中風和腦膜炎的情況下,顱骨對顱骨的貢獻明顯大於脛骨。但這提出了一個新問題 – 中性粒細胞是如何被傳遞的?

“出乎意料的是,我們發現了將骨髓直接與大腦外層連接起來的微小通道。”

大腦通道渲染(Herrison等人/自然神經科學)

使用器官浴顯微鏡 – 在檢查時使用浴液維持組織的完整性 – 團隊成像了鼠標頭骨的內表面。在那裡,他們發現微觀血管通道直接連接骨髓和硬腦膜,硬腦膜是包裹大腦的保護膜。

通常,紅細胞通過這些通道從顱骨內部流向骨髓; 但是,在中風的情況下,它們被動員起來以從骨髓到大腦的相反方向運輸中性粒細胞。

不過這是在老鼠身上。為了確定人類是否有類似的東西,他們從手術中獲得了人類頭骨,並進行了詳細的成像。

這是一個驚人的發現,因為炎症在許多腦部疾病中發揮作用,這可以幫助科學家更多地了解正在發揮作用的機制。它還可以幫助了解多發性硬化症等疾病,其中免疫系統攻擊大腦。

然而,需要進一步研究以確定除使用這些微小隧道的中性粒細胞以外的細胞類型,以及它們在各種條件下所起的作用。

該團隊的研究成果發表在Nature Neuroscience雜誌