科学家们长期以来一直对大脑中负责清除代谢废物的通路网络感到好奇。这些废物包括淀粉样蛋白和Tau蛋白，这些蛋白质在阿尔茨海默病患者的大脑图像中会形成斑块和缠结。十多年前，罗切斯特大学的科学家首次提出，大脑中可能存在类似身体淋巴系统的废物清除网络，淋巴系统是免疫系统的一部分。这些研究人员通过对活体小鼠大脑进行实时成像证实了这一点。由于该系统依赖于大脑中的神经胶质细胞，他们将其命名为“胶淋巴系统”（glymphatic system）。如今，俄勒冈健康与科学大学（OHSU）的一项新研究在人类大脑中揭示了这一网络的存在。
该研究发表在《美国国家科学院院刊》上，题为“血管周围空间是人类脑脊液流动的通道：概念验证报告”。该研究涉及五名在OHSU接受脑部手术的患者，提供了大脑内血管周围空间——沿动脉和静脉的液体填充结构——的成像证据。
“此前没有人展示过这一点，”该研究的资深作者、OHSU医学院儿科（神经学）副教授兼Papé家庭儿科研究所神经科学科的教员胡安·皮安蒂诺（Juan Piantino）医学博士说道。“我自己一直对此持怀疑态度，目前仍有许多人不相信它的存在。这正是这一发现如此非凡的原因。”
该研究结合了惰性对比剂的注射和一种特殊的磁共振成像技术，观察术后12、24和48小时内脑脊液沿大脑中特定通道的流动。通过明确揭示大脑内高效的废物清除系统的存在，这项新研究支持了正在开发的生活方式干预和药物，以维持并增强这一系统的功能。
“这表明脑脊液并不是随机进入大脑的，好像把海绵放进水桶里一样，”皮安蒂诺解释道。“它是通过这些通道流动的。”
然而，科学家们此前尚未通过成像在人体中确认胶淋巴系统的存在。
新研究考察了五名在2020年至2023年间接受脑肿瘤切除手术的OHSU患者。在每个案例中，患者都同意通过腰椎引流注入一种基于钆的惰性对比剂，这种引流是肿瘤切除手术的常规操作之一。该示踪剂会随脑脊液进入大脑。
随后，每名患者在不同的时间点接受磁共振成像，追踪脑脊液的扩散路径。
成像显示，液体沿着血管周围的空间——通过明确的通道——流动。研究人员使用一种称为液体衰减反转恢复（FLAIR）的特殊MRI技术记录了这一发现。这种成像技术还显示了大脑中的钆示踪剂，而标准的MRI序列没有显示出这一点。
“这正是关键所在，”皮安蒂诺说。
“你实际上可以看到大脑中黑色的血管周围空间变亮了，”研究的共同第一作者、OHSU医学院神经外科住院医生艾琳·山本（Erin Yamamoto）医学博士说道。“这与罗切斯特团队在小鼠中展示的成像非常相似。”
科学家们认为，这一通路网络有效地清除了大脑在高强度工作时产生的代谢废物。
新兴的研究表明，一些药物可能对此有帮助，但围绕胶淋巴系统的研究更多集中在通过改善睡眠质量的生活方式干预上，比如保持规律的作息时间、建立放松的睡前习惯，以及在睡前避免使用电子设备。研究人员认为，特别是在深度睡眠时，胶淋巴系统运作良好，能够有效地将废物蛋白排向大脑外的静脉。
“人们曾认为这些血管周围的空间很重要，但从未得到过证明，”皮安蒂诺总结道。“现在终于得到了证实。”
参考文献：http://dx.doi.org/10.1073/pnas.2407246121
编辑：王洪
排版：李丽
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