大脑脉络膜丛的“图谱”贯穿整个生命周期
脉络膜丛曾经被认为只是脑脊液(CSF)的生产者，沐浴在大脑和脊髓中，现在已知它是大脑发育和免疫的关键角色。这些脑组织的叶子位于脑脊液充满的脑腔中，即脑室，向脑脊液分泌指导性线索，以调节大脑发育。它们也是大脑和身体其他部分之间的重要屏障。
波士顿儿童医院的Maria Lehtinen博士在了解这个曾经鲜为人知的组织方面做了很多开创性的工作。发表在细胞莱赫蒂宁博士、尼尔·达尼博士以及波士顿儿童医院和布罗德研究所的其他同事，绘制了儿童的细胞和空间“地图集”脉络丛在不同的生命阶段(早期发展，成年，老年)。
该地图提供了一个基准，以加速未来的研究，调查这种微小但有影响力的终身监管大脑结构。
“为了充分了解脉络膜丛及其功能，我们需要确定其组成细胞类型及其分子组成，”Dani说，她与Broad研究所的博士生Rebecca Herbst共同撰写了这篇论文。“社区一直缺乏这样的洞察力。”
抽取脉络膜丛组织
从胚胎、成年和老年小鼠中分离脉络膜丛组织本身就是一项工作。它需要特殊的显微解剖方法，因为这些组织位于脑室深处。
丹尼说:“弄清楚如何解剖出完整的第三脑室脉络膜丛特别具有挑战性。”
研究人员从动物的三个脑室分别获取组织，对超过98000个细胞和细胞核进行RNA测序，以比较它们的基因表达谱(哪些基因被打开或关闭)。这使他们能够在不同年龄的每个脑室脉络膜丛中对不同的细胞类型和亚型进行分类，这是第一次这样做。
“我们之前对脉络膜丛组织进行了批量RNA测序，但这就像把所有东西都放在搅拌机里一样，”Lehtinen说，他与Broad研究所的Naomi Habib博士和Aviv Regev博士共同撰写了这篇论文。“我们不知道哪些细胞在分泌什么。逐个细胞测序给我们提供了一个蓝图，让我们知道细胞在生命周期中的位置。了解了不同类型的细胞，我们就可以探索它们的角色和功能，它们是如何相互交流的，以及组织是如何构建的。”
脉络膜丛检查
调查揭示了一个复杂的脉络膜丛组织特定于每个心室的“结构”。在发育中的大脑中，基因表达在上皮细胞和成纤维细胞之间变化尤其明显。
Lehtinen说:“我们认为这种差异可能与帮助引导附近大脑区域的发育有关。”“有不同的‘鸡尾酒’因子以不同的模式分泌到不同的心室。”
除了核心细胞类型，研究人员还发现了几种神经元亚型。“通常情况下，脉络膜丛被认为没有太多的神经元，”莱赫蒂宁说。“他们在脉络膜丛中的作用仍有待讨论和实验。”
测序数据还揭示了细胞分泌物和分子组成的差异。
“我们对胰岛素在大脑中的表达很感兴趣上皮细胞发育中的第三脑室脉络膜丛，”丹尼说。“这是否是大脑中可行的、有功能的胰岛素中枢来源，还需要进一步研究。我们还发现，一些上皮细胞和间充质细胞表达ACE2受体，SARS-CoV-2病毒利用ACE2受体进入细胞。这强调了了解脉络膜丛在健康和疾病中如何发挥作用的必要性。”
保护大脑
研究小组在脉络膜丛中发现了大量的免疫活动，有几种免疫细胞居住在那里，最常见的是巨噬细胞。免疫信号的活性随着年龄的变化而变化，从老年人的大脑样本中提取到更多的炎症信号。
“我们现在可以开始分析不同人群的免疫细胞以及它们对受伤的反应，”莱赫蒂宁说。“这为我们提供了一个基线和一组分子标记来开始研究。”
其他发现揭示了脉络膜丛中动脉、静脉和毛细血管的排列，以及它们与相邻大脑区域的关系。
“这些血管中的一些表达血脑屏障蛋白，这是以前没有描述过的。”Dani说。“一旦我们绘制了它们的地图，我们发现它们与邻近大脑区域的动脉相连。”
治疗的“窗口期”?
有了这一资源，科学界现在有很多东西需要探索。Lehtinen和Dani相信，一旦脉络膜丛被更好地理解，它可以为神经药物提供一个靶点。
Lehtinen说:“针对脑脊液和脉络膜丛的基因治疗可能是一种令人兴奋的治疗方法。”“它不会解决所有问题，但可能会产生相当大的影响。”
在其他工作中，Lehtinen和同事最近显示在出生前，脉络膜丛可能是由母体感染引起的炎症的通道，为研究自闭症等神经发育疾病铺平了道路。另一项研究发现脉络膜丛中的一种蛋白质有助于减少大脑中过多的液体含量这可能为治疗脑积水提供了一个靶点。
进一步探索
