血管网络形态的三维分析揭示了淋巴结是如何供血的

当我们的免疫系统运行时，它会启动抗体、白细胞和吞噬细胞。但其工作原理的所有细节尚不清楚——特别是在作为免疫系统重要组成部分的淋巴结中。例如，目前尚不清楚淋巴结内的血液供应具体是如何工作的。

在Helmholtz-Zentrum Hereon的一个团队的参与下，一个跨学科的研究团队已经解开了这个问题。研究人员已经获得了3D图像，显示了以前未达到的分辨率的节点血管系统，这与目前的教科书知识相矛盾。研究小组在免疫学前沿．

每个人大约有600到700个淋巴结。它们分布在整个身体，每个大小在3到30毫米之间。这些节点在我们的免疫防御中起着重要作用:它们激活白细胞也含有巨噬细胞，即清除细胞。

“然而，我们还远远没有了解地球上这些重要部分的一切免疫系统Jörg Hammel博士解释说，他是材料物理研究所的生物学家，该研究所位于汉堡DESY的外站。“除此之外，目前还不清楚血管系统的详细情况，它为淋巴结提供氧气和营养物质，并且在将免疫细胞引导到淋巴结中发挥着重要作用。”

为了解决这个难题，研究小组使用了一种特殊的分析方法:微断层扫描。原则上，它的工作原理就像医院里的传统CT扫描仪一样，可以拍摄人体内部的三维x射线图像。

但是，与标准程序不同的是，该团队没有使用传统的x射线管作为辐射源，而是使用来自DESY的PETRA III存储环的高强度和高聚焦光束。“这给了我们更好的对比度和更高的图像分辨率，”哈梅尔解释道。“因此，我们可以比在医院更详细地研究样本。”

x光血管图

在实验中，专家们扫描了健康小鼠的淋巴结。他们使用了一种特殊的微断层扫描方法，称为相位对比法。在这里，x射线光在击中样品之前穿过一个二维网格。该网格生成一个定义的照明模式，然后系统地在样本上移动。同时，灵敏的探测器记录通过样品的辐射。

然后通过计算机算法对样品的具体外观进行重构。“与通常的方法相比，我们不需要造影剂，”Hammel解释了这种方法的优点之一。“这使我们能够让淋巴结几乎保持其原始状态进行检查。”

结果是基于节点的高分辨率x射线图像的令人印象深刻的3D模型。在它们身上可以看到血管网络，精度可达两微米。

在评估过程中，研究小组发现了一个惊喜:到目前为止，专家们一直认为血管只在淋巴结处进入和退出单点——就像墙上只有一个插座一样。相比之下，新的图像显示血管进入的区域要大得多。“墙”有几个插座，分布在一定的区域，这可能与以前的教科书知识相悖。

“这似乎是有道理的，因为淋巴结在感染期间被激活时，会膨胀几倍于原来的体积，”Jörg Hammel描述道。“通过让血管从多个部位而不是一个部位进入，淋巴结的血管系统在被激活时可以更有效地、有选择性地对肿胀做出反应。”

这项研究是跨学科神经生物学免疫学小组(INI-Research)的合作成果，该小组是汉堡大学、Helmholtz Centre Hereon、慕尼黑工业大学、汉堡大学和杜伊斯堡-埃森大学的合作伙伴。

进一步研究正在计划中

这种方法有望在未来发挥更大的作用:例如，它有可能检查被感染激活并膨胀到几倍大小的淋巴结血管。“淋巴结分布在全身各处，”哈梅尔说。“我们可以观察身体不同部位的淋巴结对感染的反应。”

分析节点对SARS-CoV-2感染的反应也很有趣。毕竟，众所周知，病毒不仅影响肺部，而且还影响肺部血管．此外，它也可能是令人兴奋的检测是否有任何性别特异性的差异淋巴结一个高度热门的研究领域。