免疫系统如何保持大脑上的标签?
阿尔茨海默氏病,多发性硬化症,自闭症,精神分裂症以及许多其他神经系统和精神病病症与大脑中的炎症有关。越来越多的证据表明免疫细胞和分子在正常的脑发育和功能中起着关键作用。但是,在神经肿瘤的新兴领域的核心谎言:一个神秘:免疫系统如何知道大脑中发生的事情?一代学生都教导了大脑是免疫折射率的,这意味着免疫系统在很大程度上使它透露。
现在,华盛顿大学医学院的研究人员在圣路易斯认为他们已经弄明白了免疫系统保持标签在发生的情况下脑。免疫细胞驻留在脑膜(覆盖大脑和脊髓的组织)中,当液体从大脑中流出时,它们在那里采集样本。研究人员说,如果这些细胞检测到感染、疾病或损伤的迹象,它们就准备启动免疫反应来应对这个问题。
该研究结果,于1月27日发布细胞,打开在这种监测位点靶向免疫细胞的可能性,作为治疗脑炎症驱动的条件的手段。
“免疫系统监视着身体的每一个器官,”资深作者Jonathan Kipnis博士说,他是艾伦·a·和伊迪丝·l·沃尔夫病理学和免疫学特约教授。“如果身体的任何地方有肿瘤、损伤或感染,免疫系统都必须知道。但人们说大脑是个例外;如果你的大脑有问题,免疫系统就会让它发生。我一直都不明白。我们发现,大脑确实存在免疫监控——只是发生在大脑外部。现在我们知道了它发生的位置,这为调节免疫系统开辟了许多新的可能性。”
2015年,Kipnis和同事发现了一种耗水液体的船只网络小分子从大脑进入淋巴结,启动免疫应答的情况下。发现证明了大脑与免疫系统之间的直接物理连接。但船舶网络代表了大脑的出口。它仍然不清楚免疫细胞进入或探测大脑的地方。
Kipnis和Justin Rustenhoven,Ph.D.,博士后研究员和新论文的第一个作者,列出了为大脑找到免疫系统的门户。他们看到了一个线索,即含有流体的血管离开大脑在硬脑膜中的鼻窦中延伸,脑袋中的刺耳的坚韧的外层。含有携带免疫细胞的血液的多云窦缺乏障碍的紧密屏障,即其他地方使血液与大脑分开。
实验表明,白斑窦与来自血液中携带的脑和免疫细胞的分子包装。代表多种免疫细胞,包括一些从血液中拾取和显示扫描可疑分子的其他分子,并通过安装防御来响应它们。
“想象一下,如果你的邻居每天都翻你的垃圾,”Kipnis说,他也是神经外科、神经学和神经科学教授。“如果他们在你的垃圾桶里发现血迹斑斑的毛巾,他们就知道出事了。免疫系统也是一样。如果巡逻的免疫细胞看到肿瘤抗原或大脑感染的迹象,这些细胞就知道有问题了。他们会把证据带到免疫总部,也就是淋巴结,然后开始免疫反应。“
研究结果表明,免疫系统从远处调查大脑,只有在发现问题时进入。这可以解释为什么大脑被认为是长期的免疫折射率。
“大脑的免疫活性可能是强烈的,”Rustenhoven说。“它可以杀死神经元并引起肿胀。由于颅骨是固定的体积,大脑不能忍受大量肿胀。因此,免疫监测被推到边界,细胞仍然可以监测大脑,但不会损害危险。“
多发性硬化是一种退行性条件,其中免疫系统在神经上发出保护鞘,导致大脑和身体其余部分之间的通信问题。原因是未知的。使用多发性硬化症的小鼠模型,研究人员表明,发病引发了激活免疫的大量积累细胞在多云的鼻窦中,表明有害的免疫应答可以在硬脑膜中开始并扩散到大脑。
需要进一步的工作来核实Dural窦在神经引发条件下的作用。但鼻窦内部的鼻窦的位置在血脑屏障的可进入方面表明了靶向该地区免疫系统的可能性。
“如果这是大脑的门户,我们可以试图操纵与旨在防止过度激活的疗法的区域免疫细胞进入大脑,”Kipnis说。“硬脑膜离颅骨表面很近,所以我们甚至可以通过颅骨输送药物。理论上,你可以想出一种软膏,它可以扩散到颅骨,到达硬脑膜。我们可能已经发现了许多神经免疫状况的炎症反应开始的地方,对此我们可以做很多事情。”
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