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《Nature | 区域化的眼睛淋巴管介导眼睛和大脑的免疫连结》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-02-29

  • 2024年2月28日，美国耶鲁大学Eric Song课题组在Nature杂志发表题为 Compartmentalized ocular lymphatic system mediates eye–brain immunity的文章。

    最新的研究表明，在像阿尔兹海默症，多发性硬化等神经退行性疾病中，大脑的病理改变通常在眼睛，尤其是在视网膜中也会出现相应的病理变化。然而，眼睛是否与其他中枢神经系统之间存在免疫联系的可能性仍未被探索。

    该研究首次阐述眼睛的前部和眼睛的后部具有不同的淋巴引流系统，而眼睛的后部能够特异性通过视神经鞘的淋巴管引流到颈深淋巴结，而颈深淋巴结也是脑的引流淋巴结。通过与大脑共享一个淋巴循环，眼睛后部的免疫也能同时诱导对大脑的保护作用。眼睛后部的淋巴引流系统的发现对于研究生理或者是病理条件下眼睛的免疫反应具有重要意义。眼睛后部的淋巴引流系统也治疗诸如青光眼、黄斑水肿等眼部病理提供了新的靶点。同时该研究也证实了眼睛和大脑之间具有一个免疫功能的连接，为治疗眼睛和中枢神经系统疾病提供了新的策略和可能。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07130-8
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相关报告

  • 《Nature子刊：上海大学魏滨团队等发现脑膜淋巴管是病毒感染大脑并传播的重要通道》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-05-12
    • 传统观点认为，因为大脑具有血脑屏障的特殊结构，所以该结构限制了生物大分子、化学小分子以及各种免疫细胞在大脑和血液循环之间的穿梭交流，由此大脑被认为是免疫豁免的器官。但是近期国际前沿研究结果已经证实小鼠和人类大脑的硬脑膜中存在淋巴管，硬脑膜淋巴管（MLV）能够将脑脊液成分和免疫细胞从中枢神经系统（CNS）传入外周颈部淋巴结中，从而建立起 CNS 与外周免疫系统的直接联系。此外，国际上相关研究也发现 MLV 影响多种 CNS 相关疾病，如阿尔茨海默症、帕金森病、多发性硬化症和脑胶质瘤等的进程。但是，还不清楚入侵 CNS 的多种病原是否借助 MLV 系统在大脑和外周器官间传播与扩散。此外，由于病毒感染 CNS 通常在颅内造成急性损伤并伴有弥漫性炎症过程，但是目前学术界还不清楚 MLV 在嗜神经病原感染引起的神经炎症和神经损伤中是否发挥了相关作用。 上海大学魏滨教授团队与中国科学院分子细胞科学卓越创新中心王红艳研究员团队合作，在 Nature 子刊 Nature Neuroscience 上发表了题为：Meningeal lymphatic vessels mediate neurotropic viral drainage from the central nervous system 的研究论文。 该项研究综合运用 3D 组织成像、组织透明化、双光子荧光显微镜、量子点标记、光动力学等手段，在国际上首次发现了大脑脑膜淋巴管（MLV）是多种嗜神经病毒颗粒突破大脑-外周屏障向外周淋巴结传播的重要通道，并且发现病毒能够感染组成 MLV 的淋巴管内皮细胞，进而破坏了 MLV 的引流功能。 该项研究也开创性地揭示了 MLV 在嗜神经病毒感染造成的中枢神经系统（CNS）损伤过程中的重要作用，这些研究成果也对多种急慢性神经损伤的新型靶向治疗提供了新思路。 为了研究MLV在病毒感染中的变化，研究团队利用了多种嗜神经病毒如狂犬病毒（RABV）、寨卡病毒（ZIKV）、Ｉ型单纯疱疹病毒（HSV-1）、日本乙型脑炎病毒（JEV）和滤泡性口炎病毒（VSV）分别感染小鼠大脑，发现病毒感染大脑可以诱发 MLV 的增生。通过小鼠头骨透明化及 3D 成像技术进一步证实了这一发现。 更重要的是，研究团队利用荧光标记的病毒（VSV-GFP）注射到小鼠的小脑延髓池（联通第四脑室，内有脑脊液）中，发现病毒能够感染 MLV 的淋巴内皮细胞（anti-LYVE-1标记，如下图左），并通过 MLV 从 CNS 传播到外周淋巴结。研究人员将病毒直接注射到小鼠脑部，采集颈部淋巴结，制备组织研磨液，接种到健康乳鼠的脑部，发现引流到颈部淋巴结内的病毒能在乳鼠脑内增殖并导致乳鼠的死亡。这些结果首次揭示了 MLV 是脑内病毒颗粒向外周淋巴结传播的一条重要通道（下图右：大脑病毒经MLV传播到颈部淋巴结模式图）。 此外，研究团队将荧光标记蛋白 OVA-647 注射到小鼠小脑延髓池，运用活体成像技术检测下排至颈部淋巴结的含量，发现病毒感染小鼠颈部淋巴结 OVA-647 的含量明显少于健康对照，提示了病毒感染 CNS，虽然促进 MLV 扩张，但破坏了 MLV 向外周排出生物大分子的能力。 为了进一步探索 MLV 在嗜神经病毒感染中的作用，研究团队将小鼠颈部淋巴管结扎或者通过光动力技术破坏 MLV，再进行病毒感染，发现病毒感染引起的小鼠死亡率和脑内病毒载量都明显增加。通过注射重组 VEGF-C 诱导 MLV 重建，则显著降低了病毒感染小鼠的死亡率以及脑内病毒载量。 综上所述，这些研究开创性揭示了病毒可以利用脑膜淋巴管突破大脑与外周屏障进行传播。促进脑膜淋巴管增生的手段可能为治疗病毒感染中枢神经系统提供新策略。
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  • 《Nat Commun：动物研究揭示新冠病毒可以感染眼睛》
    • 来源专题：生物安全知识资源中心—领域情报网
    • 编译者：hujm
    • 发布时间：2022-12-28
    • 科学家们研究了导致COVID-19的冠状病毒SARS-CoV-2是否能影响感染者的视觉和深度感知。在一项新的研究中，来自澳大利亚格里菲斯大学和韩国化学技术研究院等研究机构的研究人员想要了解SARS-CoV-2如何影响眼睛，以及它是否可以作为一种病毒感染途径。他们发现眼睛和三叉神经（trigeminal nerve）容易受到SARS-CoV-2的影响，而且在动物模型中，这种病毒可以通过呼吸道，经由大脑感染眼睛。相关研究结果于2022年12月12日发表在Nature Communications期刊上，论文标题为“Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation”。 论文共同作者、格里菲斯大学的Suresh Mahalingam教授说，当视神经炎症、异常液体堆积和免疫细胞浸润导致视网膜变厚时，SARS-CoV-2就会开始影响视力。“这种病毒可以通过眼睛后面的神经组织感染眼睛，这些神经组织在眼睛的视觉方面起着作用，并为视觉目的发送信号。这种视网膜炎症的结果是由于视力模糊而导致深度感知的下降。”这种视力模糊似乎只是症状性的，而不是眼睛组织的永久性变性。它也只可能影响非常少的人。 论文共同作者、格里菲斯大学博士生Wern Hann Ng先生说，虽然很多关于COVID-19的研究都集中在呼吸道感染上，特别是在肺部和鼻腔区域，但对眼睛的关注却不多。 他说，“我们发现这种病毒确实可以通过正常的鼻内途径感染眼睛，但如果这种病毒的飞沫直接接触到眼睛，也可以感染眼睛。为了感染组织或器官中的特定细胞，这种病毒会附着在ACE2受体上，这种受体在肺部、扁桃体、鼻腔、肾脏和心脏中大量存在，这就是为什么针对这些器官发表了很多报告，但是我们发现ACE2受体在眼睛中也存在，因此有利于感染。” 这些研究结果使人们对COVID-19疾病有了新的认识，并可能促进开发针对COVID-19患者的治疗策略。 参考资料： Gi Uk Jeong et al. Ocular tropism of SARS-CoV-2 in animal models with retinal inflammation via neuronal invasion following intranasal inoculation. Nature Communications, 2022, doi:10.1038/s41467-022-35225-1.
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