研究发现，创伤性脑损伤会干扰免疫系统细胞在脑细胞中的循环过程

在美国，每年约有150万人因跌倒、车祸或运动损伤而遭受创伤性脑损伤，这些损伤可能会导致立即或长期的残疾。

马里兰大学医学院(UMSOM)的研究人员希望更好地了解大脑中发生了什么大脑因此，他们在小鼠身上进行了一项研究，以确定小鼠不同类型的脑细胞对严重创伤的反应。一项新研究发表在一月份的《自噬他们发现，在创伤性脑损伤后，大脑免疫系统细胞的内部循环功能急剧放缓，导致废物堆积，并干扰损伤后的恢复。

研究人员还发现，用一种促进细胞循环的药物治疗有创伤性脑损伤的小鼠，可以提高小鼠从损伤中恢复和解决水迷宫的能力，这是衡量小鼠记忆功能的一种方法。

“许多药物和潜在的解决方案已经被提出来治疗创伤性脑损伤，但没有一个在实践中起过作用，”首席研究员Marta Lipinski博士说，她是UMSOM麻醉学、解剖学和神经生物学副教授，也是马里兰大学医学中心(UMMC)休克、创伤和麻醉学研究(STAR)中心的成员。“就像我们在动物实验中看到的那样，为患者设计促进细胞循环的药物可能会逆转或预防创伤性脑损伤造成的损伤。我们正在继续了解更多关于创伤的分子和细胞生物学机制，因此我们可以使用更有指导意义的方法来开发解决方案。”

人体细胞会定期回收自身因正常磨损、感染或损伤而产生的磨损或受损部分，这一过程被称为自噬。大脑中的大多数细胞利用这一过程来清理自己的废物，并在较小的范围内回收利用。在之前的一项研究中，利平斯基博士的研究小组表明，创伤性脑损伤降低了神经元(发送电脉冲的细胞)回收自身受损部分的能力，从而导致这些神经元死亡。然而，大脑中的一些细胞可以进行更大的循环利用，例如大脑中的常驻免疫细胞小神经胶质细胞它可以吞噬、消化和回收组织中整个受损或死亡的细胞。

创伤性脑损伤后，通常被血脑屏障排除在外的白细胞也能进入大脑，与小胶质细胞一起吞噬并清除受损细胞。在这项新研究中，利平斯基博士的团队主要研究免疫细胞——小胶质细胞和白细胞在创伤性脑损伤后的大脑中发现，像神经元一样，它们的循环功能也被抑制了。

“利平斯基博士在神经元和免疫细胞中循环功能抑制的发现表明，神经科学家充分了解创伤性脑损伤涉及的复杂系统是多么重要，”马里兰州巴尔的摩大学医学事务副校长、UMSOM John Z.和Akiko K. Bowers特约教授Dean Mark Gladwin医学博士说。“开发治疗创伤性脑损伤的有效药物需要更深入地了解这些细胞间的相互作用，以及每种细胞类型对大脑生态系统的影响。”

为了证明回收过程对创伤性脑损伤和恢复的全面影响，利平斯基博士和她的团队阻断了脑损伤小鼠大脑中执行免疫细胞回收功能所需的一种基本蛋白质。这些小鼠的细胞循环过程经历了更大的抑制，导致更多炎症在他们的大脑里。从它们解决水迷宫的能力来看，它们甚至比只有脑损伤的老鼠表现得更差。这些发现表明，大脑中免疫细胞的循环功能对于脑外伤后的恢复至关重要。相反，增强它可能会减轻创伤的影响。

为了验证这一点，研究人员使用了一种药物，雷帕霉素(通常用作抗癌药物或防止器官排斥)，以促进细胞回收在老鼠的大脑中创伤性脑损伤．研究人员发现，经过治疗后，老鼠大脑中的炎症水平降低了，这些老鼠在水迷宫中表现得更好。

利平斯基博士说:“我们在研究中使用的药物阻断了一组对人体细胞再生很重要的蛋白质，所以它不能长时间使用。”“我们需要继续这方面的研究，以确定自噬如何防止神经损伤的确切机制，以便找到更多有针对性的药物，在不针对大脑再生所需的重要蛋白质的情况下，增加这一过程。”