教科书传统上认为,当涉及到免疫系统时,大脑和身体是分离的实体。当暴露于细菌或移植组织等异物时,身体会激起大量的免疫活动:白细胞吞噬入侵的病原体并使受损细胞破裂;抗体标记外部入侵者以进行破坏。然而,大脑是个例外,血脑屏障阻止异物和免疫细胞进入。然而,新的研究发现了一条以前未知的我们的大脑和免疫系统之间的沟通线路。《自然》杂志七月份的报告(《大众科学-思想》是施普林格·自然的一部分)为不断增长的将大脑和身体防御系统联系起来的研究增添了新的内容。
早在1921年,科学家就认识到,从免疫学角度来看,大脑是不同的。移植到中枢神经系统的组织引发的敌对反应远不如移植到身体其他部位的组织,这促使科学家们认为大脑是“免疫特权”的。长期以来,专家们一直指出,大脑显然缺乏淋巴引流是这种特权的原因之一。淋巴系统是我们身体的第三组血管,与动脉和静脉并列。淋巴结——周期性地分布在血管网络中——充当免疫细胞的仓库。在身体的大部分部位,外来入侵者会触发这些细胞通过血管释放到血液中。
这项新研究发现,大脑毕竟与淋巴系统相连。弗吉尼亚大学神经科学教授、资深作者乔纳森·基普尼斯和他的团队主要以小鼠为研究对象,在脑膜(包围大脑和脊髓的膜)中发现了一个迄今未被发现的淋巴管网络,该网络将液体和免疫细胞从脑脊液输送到颈部深层颈淋巴结。基普尼斯和他的同事此前已经表明,脑膜中一种名为T细胞(如上图所示)的白细胞与对认知的显著影响有关,因此他们对脑膜免疫对大脑功能的作用感到好奇。通过对小鼠脑膜进行神经影像学研究,该团队注意到,T细胞存在于与动脉和静脉分离的血管中。
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新发现的血管也在人体样本中被发现,这可能解释了长期以来关于免疫系统如何参与神经和精神疾病的难题。例如,一些多发性硬化症病例被认为是由中枢神经系统和脑脊液感染引发的自身免疫活动引起的。“现在推测还为时过早,”基普尼斯说,“但我认为这些血管的改变可能会影响那些具有显著免疫成分的神经系统疾病的进展,如多发性硬化症、自闭症和阿尔茨海默病。”
一些精神疾病,包括抑郁症和精神分裂症,也与异常的免疫活动和炎症有关。然而,科学家们一直未能揭示其潜在机制。这项新发现为研究以及未来的药物提供了一个诱人的目标。宾夕法尼亚大学神经病学教授何塞普·达尔毛(未参与这项研究)也认为,这些发现可能有助于解释影响大脑的自身免疫性疾病的发生、维持,甚至可能恶化。
鉴于这一新闻,教科书可能需要进行一些修订。“越来越明显的是,中枢神经系统是免疫差异的,而不是免疫特权的,”他说。