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大腦的垃圾處理系統(tǒng)
點擊次數(shù)：277 發(fā)布時間：2012-9-10
大腦也有下水管道的。在大腦里有一個過去沒有發(fā)現(xiàn)的管道網(wǎng)絡(luò)用于將大腦不需要的細胞外液和其他物質(zhì)排出，其中包括淀粉樣β蛋白（amyloid-beta，簡稱Aβ）—— 一種在阿爾茨海默氏病患者大腦中集聚的肽（肽，是介于氨基酸（amino acid）和蛋白質(zhì)（protein）之間的物質(zhì)，由兩個或以上的氨基酸脫水縮合形成肽鍵從而組成）。這個新發(fā)現(xiàn)使我們對這種疾病又有了新的了解。
廢物清除系統(tǒng)
來自紐約羅切斯特大學(xué)醫(yī)學(xué)中心的杰弗里·伊里福和他的同事們一直很好奇，為什么沒有在大腦里找到明顯的淋巴管。而在身體的其他部位，淋巴系統(tǒng)起著從身體組織中移除含有廢物的組織液。
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“這很奇怪，”伊里福說：“如此重要且活躍的器官竟沒有一個專門的廢物清除系統(tǒng)。”
當研究人員將顯熒光且放射性的示蹤劑注射進活體小鼠的腦脊髓液中，示蹤劑迅速傳遍嚙齒類動物的大腦。利用雙光子顯微鏡研究組實時觀察到腦脊液（cerebrospinal fluid）通過血管周圍的一些特殊的管道滲透入大腦的每一處。這與服務(wù)于其他器官的淋巴系統(tǒng)相似。
這些管道通過液壓原理運作，不過正因如此，當打開頭顱做學(xué)習(xí)觀察時，所有管道就會破裂，因此很難在活體之外發(fā)現(xiàn)并觀察。
沖水系統(tǒng)
與這個廢物清除系統(tǒng)共同存在的還有一個沖水系統(tǒng)。這第二個系統(tǒng)的作用是幫助中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)水分的運輸，并且，在這個系統(tǒng)中，一種星狀的細胞-星形膠質(zhì)細胞-有著很重要的作用。進一步研究表明，當這個沖水系統(tǒng)被關(guān)閉，廢物清除系統(tǒng)中的腦脊髓液便會停止流動。因此，大腦神經(jīng)膠質(zhì)細胞（在神經(jīng)系統(tǒng)中除神經(jīng)元以外的另一種細胞，其主要作用為保護并維持神經(jīng)元的正常活動）在這個新發(fā)現(xiàn)的大腦垃圾處理系統(tǒng)中至關(guān)重要。伊里福的研究團隊將這個系統(tǒng)命名為類淋巴系統(tǒng)（glymphatic system）, 名字來自于膠質(zhì)細胞在其中重要作用以及此系統(tǒng)與淋巴系統(tǒng)的相似性。
另外，研究人員發(fā)現(xiàn)，類淋巴系統(tǒng)通過大腦內(nèi)的大靜脈排除廢物。對于嚙齒動物，這些被排出的廢物中包含從大腦排出的Aβ總量的55%。
“清除廢物對于每個器官都非常重要，這樣器官才能吸收營養(yǎng)，” 伊里福說，“所以若是類淋巴系統(tǒng)未能正常工作，很可能引發(fā)很多疾病。例如，阿爾茨海默氏癥，其標志性的表現(xiàn)便是在大腦中的Aβ過量沉積。”
對于這項研究，科學(xué)家們有不同的看法。何塞·瑪麗亞·弗拉德， 一位來自西班牙馬德里市的Cajal研究所的研究人員，評價這是一項令人激動人心的發(fā)現(xiàn)，將對阿爾茨海默氏病的研究有重要貢獻。“數(shù)據(jù)表明，淀粉樣β蛋白的過量沉積對阿爾茨海默氏癥有加重病情的影響，所以這‘腦清洗系統(tǒng)’可以被用作在阿爾茨海默氏病的潛在治療靶點。”
同弗拉德一樣，來自倫敦大學(xué)國王學(xué)院的羅伯特·霍華德也沒有參與這項研究。雖對這個發(fā)現(xiàn)非常的激動，但對于這項發(fā)現(xiàn)對相關(guān)疾病研究的影響持有謹慎態(tài)度。 “我們還不清楚從大腦中清除淀粉樣β蛋白是否會有效地治療阿爾茨海默氏癥，從而控制減緩老年癡呆癥的惡化速度，”他說。 “就此認為導(dǎo)致阿爾茨海默氏癥的根本原因是因為沒有有效地將淀粉樣β蛋白移除，很有可能是將問題過于簡單化。”