一项开创性的研究首次提供了人类大脑废物清除途径（称为类淋巴系统）的视觉证据。这些途径有助于清除与阿尔茨海默病相关的有害蛋白质，为通过生活方式调整和药物治疗增强大脑健康提供潜在的新目标。
一项开创性的研究首次提供了人类大脑废物清除途径（称为类淋巴系统）的视觉证据。这些途径有助于清除与阿尔茨海默病相关的有害蛋白质，为通过生活方式调整和药物治疗增强大脑健康提供潜在的新目标。 （艺术家的概念图。）图片来源：SciTechDaily.com
研究人员首次捕捉到了用于清除废物的大脑网络图像，有望预防阿尔茨海默氏症等疾病。
这种类淋巴系统在接受手术的患者身上成像，证实了以前只在动物模型中看到的理论。该研究强调了该系统通过血管周围空间将代谢副产物（包括有害蛋白质）输送出大脑的功效，表明生活方式的改变可以增强这种自然保护机制。
突破性的脑通路成像
长期以来，科学家们一直推测大脑中存在一个通路网络，旨在清除代谢蛋白质，否则这些蛋白质可能会积累并导致阿尔茨海默病和其他形式的痴呆症。然而，直到现在，这个网络还从未在人类身上被明确观察到。
俄勒冈健康与科学大学 (OHSU) 的一项新研究，涉及五名接受脑部手术的患者，首次提供了血管周围空间网络的图像，即大脑内沿着动脉和静脉的充满液体的结构。
类淋巴系统的第一个明确证据
“以前没有人证明过这一点，”俄亥俄州立大学医学院儿科（神经病学）副教授、俄亥俄州立大学帕佩家庭儿科研究所神经科学部教员、资深作者、医学博士胡安·皮安蒂诺（Juan Piantino）说。 “我自己一直对此持怀疑态度，而且仍然有很多怀疑论者仍然不相信这一点。这就是这一发现如此引人注目的原因。”
该研究今天（10 月 7 日）发表在《美国国家科学院院刊》上。
艾琳·山本（Erin Yamamoto）医学博士和胡安·皮安蒂诺（Juan Piantino）医学博士是俄勒冈健康与科学大学一项新研究的共同作者，该研究利用神经外科患者的成像技术，明确揭示了人脑中废物清除途径的存在，即“废物清除途径”。类淋巴系统。图片来源：OHSU/Christine Torres Hicks
成像技术和发现
该研究将惰性造影剂注射与特殊类型的磁共振成像相结合，以辨别手术后 12、24 和 48 小时内沿大脑不同通路流动的脑脊液。这项新研究明确揭示了人脑内存在有效的废物清除系统，支持推广生活方式措施和已经开发的维持和增强该系统的药物。
“这表明脑脊液并不是随机进入大脑，就像你把海绵放入一桶水中一样，”皮安蒂诺说。 “它通过这些渠道。”
十多年前，罗切斯特大学的科学家首次提出，大脑中存在一个废物清除通路网络，类似于人体的淋巴系统，是免疫系统的一部分。这些研究人员通过活体小鼠大脑的实时成像证实了这一点。由于它依赖于大脑中的神经胶质细胞，他们创造了术语“类淋巴系统”来描述它。
然而，科学家尚未通过人体成像证实类淋巴系统的存在。
人类类淋巴功能的确认
这项新研究对 2020 年至 2023 年间接受神经外科手术切除脑部肿瘤的 5 名 OHSU 患者进行了检查。在每例患者中，患者都同意通过腰椎引流注射钆基惰性造影剂，作为正常手术程序的一部分用于肿瘤切除。示踪剂将随脑脊液进入大脑。
随后，每位患者在不同时间点接受磁共振成像（MRI），以追踪脑脊液的扩散情况。
图像显示液体不是均匀地通过脑组织扩散，而是沿着路径移动——通过明确定义的通道中的血管周围空间。研究人员用一种称为液体衰减反转恢复（FLAIR）的特殊 MRI 记录了这一发现。有时在切除大脑肿瘤后使用这种类型的成像。事实证明，它还揭示了大脑中的钆示踪剂，而标准 MRI 序列则没有。
“这是关键，”皮安蒂诺说。
“你实际上可以看到大脑中黑暗的血管周围空间变得明亮，”共同主要作者、俄亥俄州立大学医学院神经外科住院医师艾琳·山本医学博士说。 “这与罗切斯特小组在小鼠身上显示的成像非常相似。”
清除大脑中的废物
科学家认为，这种通路网络可以有效地清除大脑中因能量密集型工作而产生的代谢废物。废物包括淀粉样蛋白和 tau 蛋白等蛋白质，这些蛋白质已被证明在阿尔茨海默病患者的大脑图像中形成团块和缠结。
新兴研究表明药物可能有用，但围绕类淋巴系统的大部分关注点都围绕着基于生活方式的改善睡眠质量的措施，例如保持规律的睡眠时间表、建立放松的习惯以及避免在屏幕上观看屏幕。睡觉前的卧室。特别是在夜间深度睡眠期间，研究人员认为，功能良好的类淋巴系统可以有效地将废弃蛋白质运送到离开大脑的静脉。
“人们认为这些血管周围空间很重要，但从未得到证实，”皮安蒂诺说。 “现在有了。”
参考文献：
“血管周围空间是人体脑脊液流动的管道：原理验证报告”，2024 年 10 月 7 日， 《美国国家科学院院刊》 。
DOI：10.1073/pnas.2407246121
作者将功劳归功于已故的医学博士、博士贾斯汀·塞塔斯 (Justin Cetas)，他在离开 OHSU 并成为其母校图森亚利桑那大学健康科学中心神经外科主任之前，以 OHSU 神经外科医生的身份发起了这项研究。 2022年，他在一场摩托车事故中丧生。
除了 Piantino 和 Yamamoto 之外，作者还包括共同主要作者、来自 OHSU 和密尔沃基奥罗拉圣卢克医疗中心的 Jacob H. Bagley 医学博士；合著者 Mathew Geltzeiler，医学博士，OHSU 医学院耳鼻喉科（头颈外科）副教授； Olabisi R. Sanusi，医学博士，OHSU 医学院神经外科助理教授； Aclan Dogan，医学博士，OHSU 医学院神经外科（颅底和脑血管）教授； Jesse J. Liu 医学博士，OHSU 医学院神经外科（颅底和脑血管）助理教授。
该研究得到了俄勒冈州医学研究基金会早期临床研究者资助的支持；北美骷髅基地协会；，授予 K23HL150217 和 R21HL167077。内容完全由作者负责，并不一定代表 NIH 的官方观点。