Cell重磅：增强大脑的废物清除系统，让大脑重返年轻，改善记忆力

圣路易斯华盛顿大学 Jonathan Kipnis 团队在国际顶尖学术期刊 Cell 上发表了题为：Meningeal lymphatics-microglia axis regulates synaptic physiology 的研究论文【1】。

该研究揭示了大脑“排污系统”脑膜淋巴管网络的核心作用机制，脑膜淋巴管网络功能障碍通过小胶质细胞的 IL-6 表达增加，破坏大脑皮层兴奋性和抑制性突触输入的平衡，导致记忆缺陷。而恢复老年小鼠的脑膜淋巴管功能，能够有效逆转年龄相关的突触和行为改变，改善其记忆力。 

这项研究为开发治疗年龄相关认知功能下降的疗法奠定了基础，克服了传统药物难以突破血脑屏障到达大脑所面临的挑战。

研究团队表示，物理上的血脑屏障阻碍了神经系统疾病治疗的疗效，通过瞄准大脑外对大脑健康至关重要的管道网络，成功改善了老年小鼠的记忆和认知，这为开发更强大的疗法来预防或延缓认知衰退打开了一扇窗。

大脑的“排污系统”

早在 2015 年，Jonathan Kipnis 团队在 Nature 期刊发表论文【2】，首次发现了在头骨与大脑之间存在着脑膜淋巴管网络，它们负责清除脑脊液中的代谢废物。这一发现改变了中枢神经系统中不存在淋巴管的长期认知。这套网络也被认为是攻克阿尔茨海默病等神经退行疾病的关键。

大脑“排污系统”故障，摧毁记忆力

为了测试小鼠的记忆力，研究团队将两根相同的黑杆放在笼子里，让老年小鼠探索 20 分钟。第二天，这些小鼠再次得到了一根黑杆，还得到了一个新物体——一个银色的长方体。记得玩过黑杆的小鼠会花更多时间在新物体上。但老年小鼠在两个物体上玩耍的时间大致相同。

接下来，研究团队通过两种方式模拟了脑膜淋巴管网络功能障碍：

1、手术结扎：阻断小鼠颈部深层淋巴引流；

2、基因干预：阻断淋巴管生长因子 VEGF-C/D；

结果显示，4 周后小鼠出现了惊人变化：物体识别能力下降 50%，面对新物体毫无兴趣；空间记忆受损，在 Y 型水迷宫中失去方向感；关键脑区（前额叶皮层）突触失衡，抑制性信号减少 20%。

揭开幕后黑手——小胶质细胞

通过单细胞测序技术，研究团队发现，脑膜淋巴管网络功能障碍导致了小胶质细胞体积增大 20%，导致它们进入亢奋状态；溶酶体数量激增，细胞进入“过度清洁”模式；S100A8/A9 蛋白异常表达，释放损伤相关分子信号。

最关键的是，阻断小胶质细胞功能后，所有异常症状消失！这表明了小胶质细胞正是连接淋巴系统与神经元的关键中间介质。 

研究团队进一步锁定了关键炎症因子——IL-6，具体来说，脑膜淋巴管网络受损严重时，大脑中会堆积大量废物，此时清理废物的重担就落在了大脑中的免疫细胞——小胶质细胞上，导致小胶质细胞不堪重负、精疲力竭。此时小胶质细胞发挥求救信号，产生大量 IL-6，导致大脑中 IL-6 水平提高数倍，直接导致抑制性突触减少，改变了大脑连接方式，并影响大脑的正常功能。这一发现也解释了为何阿尔茨海默病患者的脑脊液中 IL-6 水平异常升高。

逆转时光：增强老年大脑的“排污系统”

接下来，研究团队通过向老年小鼠脑膜注射表达 VEGF-C 的 AAV 基因疗法，以刺激淋巴管生长，结果显示，与未接受治疗的老年小鼠相比，该疗法显著恢复了老年小鼠脑膜淋巴管功能，并将突触功能恢复到了年轻水平，且空间记忆力得到了显著改善。

除了改善老年小鼠的记忆力外，这种增强脑膜淋巴管的疗法还导致了 IL-6 水平下降，从而恢复大脑的降噪系统。

这些研究结果表明，改善脑膜淋巴管的健康，可以保持或恢复认知能力。

该研究的核心发现：

脑膜淋巴管功能障碍会破坏大脑皮质兴奋/抑制平衡，并损害记忆；

受损的脑膜淋巴管重塑小胶质细胞的特性和功能；

小胶质细胞依的过量 IL-6 介导了神经突触和行为改变；

增强脑膜淋巴管，可缓解年龄相关的神经和认知衰退。

总的来说，这项研究不仅揭示了大脑“排污系统”脑膜淋巴管网络的核心作用机制，更打开了“神经免疫调控”的新纪元。在脑膜淋巴管发现十周年之际，这项新研究进一步揭示了该系统对大脑健康的重要性——健康的大脑不仅需要聪明的神经元，更需要畅通的“排污网络”。更重要的是，位于大脑外侧的淋巴管更容易靶向，这为大脑疾病的治疗开辟了新方向。

论文链接：

1. https://www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(25)00210-7

2. https://www.nature.com/articles/nature14432