Cell:我国学者揭示大脑“排污网络”的发育和神经调控密码,为阿尔茨海默病等大脑疾病的治疗开辟新方向
来源:生物世界 2025-05-04 10:11
这项研究突破了传统脑膜淋巴发育的理论框架,发现了“神经-胶质-成纤维细胞-淋巴”动态调控轴,为神经-免疫系统互作研究领域提供了新认知。
中国科学院脑科学与智能技术卓越创新中心杜久林团队联合上海交通大学医学院附属瑞金医院尚寒冰团队(李佳、刘明剑、杜文杰为共同第一作者),在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为:Neural-activity-regulated and glia-mediated control of brain lymphatic development 的研究论文【2】。
该研究首次发现了脑膜淋巴系统发育的大脑调控机制:神经活动通过特定胶质细胞亚群——slc6a11b+ 辐射状星形胶质细胞(Radial astrocyte, RA)动态调控关键因子 Vegfc 的表达,并在脑膜 ccbe1+ 成纤维细胞跨组织协作下,精密控制脑膜淋巴内皮细胞(mural lymphatic endothelial cell, muLEC)的发育模式。
这项研究突破了传统脑膜淋巴发育的理论框架,发现了“神经-胶质-成纤维细胞-淋巴”动态调控轴,为神经-免疫系统互作研究领域提供了新认知。
神经系统在生理和病理条件下调节外周免疫反应,但大脑对免疫系统发育的影响仍不清楚。嵌入软脑膜中的脑膜淋巴内皮细胞(mural lymphatic endothelial cell, muLEC)形成了环绕大脑的免疫微环境,有助于大脑的免疫监视。
在这项最新研究中,研究团队在模式动物斑马鱼中发现,大脑通过一种特殊的神经胶质细胞亚群——slc6a11b+ 放射状星形胶质细胞(RA)来控制 muLEC 的发育,这一过程受神经活动的调节。
表达血管内皮生长因子C(Vegfc)的 slc6a11b+ 神经胶质细胞,其突起延伸至脑膜,通过这种方式控制着 muLEC 的形成。此外,神经活动调节着 muLEC 的发育,而这种调节需要在 slc6a11b+ 辐射状星形胶质细胞(Radial astrocyte, RA)中存在血管内皮生长因子C(Vegfc)。
有趣的是,slc6a11b+ RA 与 ccbe1+ 成纤维细胞合作,将成熟 Vegfc(mVegfc)的分布精确限制在脑膜上,确保了脑膜淋巴内皮细胞(muLEC)仅分布于大脑表面,避免其侵入脑实质。
该研究的核心发现:
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slc6a11b+ 辐射状星形胶质细胞(RA)是大脑中血管内皮生长因子C(Vegfc)的主要来源;
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由 slc6a11b+ RA 产生的 Vegfc 控制着脑膜淋巴内皮细胞(muLEC)的发育;
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神经活动通过 slc6a11b+ RA 表达的 Vegfc 调节 muLEC 的发育;
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slc6a11b+ RA 与 ccbe1+ 成纤维细胞协同作用,将 muLEC 限制在大脑表面生长。
这些发现揭示了由神经胶质细胞介导且受神经活动调节的脑淋巴管系统发育控制机制,并突显了组织间细胞协作在发育过程中的重要性。
总的来说,这项研究表明,大脑不仅是神经信息处理中心,也是自身微环境的“协调者”。神经活动通过特定的胶质细胞亚群动态调节脑膜淋巴内皮的发育,揭示了一条全新的“神经-胶质-成纤维细胞-淋巴”调控轴,解释了大脑如何根据功能需求动态调节其淋巴网络构建,为研究大脑-免疫互作提供了新框架;同时,该发现也诠释了脑膜淋巴管系统只定位于脑膜而不侵入脑实质的原因所在。
未来,干预这一调控网络可为了解脑膜淋巴管系统在神经退行性疾病等中的作用提供新视角,并为研发潜在的干预手段提供新途径。
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