研究人员在头骨和大脑之间挖出了秘密通道
骨髓是我们大部分骨骼中的海绵状组织，它产生红细胞和免疫细胞，帮助抵抗感染和愈合伤口。根据一项对小鼠和人类的新研究，从颅骨骨髓到大脑内膜的微小隧道可能为免疫细胞对中风和其他大脑疾病造成的损伤做出反应提供直接途径。这项研究部分由美国国立卫生研究院资助，并发表在自然神经科学．
“我们一直是这么想的免疫细胞我们的胳膊和腿通过血液传播到受损的地方大脑组织．这些发现表明免疫细胞相反，可能是走了一条捷径，迅速到达炎症区域，”美国国立卫生研究院国家神经疾病和中风研究所(NINDS)的项目主任弗朗西斯卡·博塞蒂博士说，该研究所为这项研究提供了资金。“炎症在许多大脑疾病中起着关键作用，新描述的通道可能在许多情况下也很重要。这些通道的发现开辟了许多新的研究途径。”
哈佛医学院和波士顿马萨诸塞州总医院的Matthias Nahrendorf医学博士和他的同事们使用最先进的工具和小鼠细胞特异性染料，能够区分免疫细胞是否转移到因中风或脑膜炎而受损的脑组织，来自于小鼠的骨髓头骨或者胫骨，一根大腿骨。在这项研究中，研究人员重点研究了中性粒细胞，这是一种特殊类型的免疫细胞，它是最早到达损伤部位的细胞之一。
对小鼠大脑的研究结果表明，在中风期间，头骨比胫骨更有可能向受伤组织提供中性粒细胞。相比之下，在心脏病发作后，头骨和胫骨向心脏提供了相似数量的中性粒细胞，而心脏离这两个区域都很远。
纳伦多夫博士的研究小组还观察到，中风后6小时，颅骨骨髓中的中性粒细胞比胫骨骨髓中的中性粒细胞要少，这表明颅骨骨髓向损伤部位释放的细胞要多得多。这些发现表明，整个身体的骨髓并不均匀地贡献免疫细胞来帮助受伤或感染的组织，并表明受伤的大脑和颅骨骨髓可能以某种方式“交流”，导致邻近白细胞的直接反应。
纳伦多夫博士的研究小组发现，炎症期间骨髓活性的差异可能是由基质细胞衍生因子-1 (SDF-1)决定的，这是一种将免疫细胞留在骨髓中的分子。当SDF-1水平下降时，中性粒细胞从骨髓中释放出来。研究人员观察到，中风后6小时，SDF-1水平下降，但仅在颅骨骨髓中，而在胫骨中没有。结果表明，SDF-1水平的降低可能是对局部组织损伤的一种反应，只对最靠近炎症部位的骨髓进行警报和动员。
接下来，纳伦多夫博士和他的同事们想了解中性粒细胞是如何到达受损组织的。
“我们开始非常仔细地检查头骨，从各个角度观察，试图弄清楚中性粒细胞是如何到达大脑的，”纳伦多夫博士说。“出乎意料的是，我们发现了直接连接骨髓和大脑外层的微小通道。”
在先进成像技术的帮助下，研究人员观察了中性粒细胞在通道中的移动。血液通常通过通道从颅骨内部流向颅骨骨髓，但在中风，中性粒细胞朝着相反的方向移动组织．
纳伦多夫博士的团队在整个头骨和胫骨中都检测到了这些通道，这使他们在人类头骨中寻找类似的特征。从外科手术中获得的人类头骨样本的详细成像揭示了通道的存在。人类头骨中的通道直径是老鼠的5倍。在人类和小鼠的头骨中，通道在内层和外层都被发现骨．
未来的研究将试图确定通过新发现的隧道的其他类型的细胞，以及这些结构在健康和疾病中所起的作用。
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