《Nature | 识别硬脑膜与大脑之间的直接联系》

  • 来源专题:战略生物资源
  • 编译者: 李康音
  • 发布时间:2024-02-08
  • 2024年2月7日,圣路易斯华盛顿大学等机构的研究人员在Nature在线发表题为Identification of direct connections between the dura and the brain的文章。

    蛛网膜屏障划定了中枢神经系统和硬脑膜之间的边界。虽然蛛网膜屏障形成了一个隔板,但中枢神经系统和硬脑膜之间的沟通对于废物清除和免疫监测至关重要。蛛网膜屏障如何平衡分离和交流知之甚少。

    研究人员使用转录组数据,开发了转基因小鼠来检查特定的解剖结构,这些解剖结构作为穿过蛛网膜屏障的途径。桥接静脉在穿过蛛网膜屏障的地方产生不连续性,形成我们称之为蛛网膜袖带出口 (ACE) 点的结构。ACE穴位产生的开口允许蛛网膜下腔和硬脑膜之间交换液体和分子,从而能够引流脑脊液并限制分子从硬脑膜进入蛛网膜下腔。在健康的人类志愿者中,磁共振成像示踪剂以类似的方式沿着桥接静脉进入蛛网膜下腔。值得注意的是,在神经炎症性疾病(如实验性自身免疫性脑脊髓炎)中,ACE点还能够进行细胞运输,代表免疫细胞从硬脑膜直接进入蛛网膜下腔的途径。

    总的来说,该研究结果表明,ACE点是小鼠和人类神经免疫通讯解剖学的关键部分,它将中枢神经系统与硬脑膜及其免疫多样性和废物清除系统联系起来。

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    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
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    • 2024年3月20日,美国NIH Dorian B. McGavern、剑桥大学Menna R. Clatworthy共同通讯在Nature发表题为Venous-plexus-associated lymphoid hubs support meningeal humoral immunity的文章,揭示了脑脊膜外层硬脑膜在支持天然免疫反应和适应性免疫反应中的作用。这项研究证明了硬脑膜中存在有组织的淋巴结构,并命名为硬脑膜相关淋巴组织(dural-associated lymphoid tissues, DALT),此结构与静脉丛和骨髓密切相关。 研究人员鉴定了一种特别复杂的DALT结构,称为吻-鼻静脉淋巴中心(rostral-rhinal venolymphatic hub),它围绕在鼻窦的吻鼻汇合处。该中心与颅骨骨髓和颅底类似的静脉丛相互连接,为免疫细胞的相互作用提供了丰富的环境。在体内平衡过程中,rostral-rhinal hub中枢含有由B细胞、T细胞和髓系细胞组成的免疫聚集体,这些细胞的数量随着年龄的增长而增加。这些结构能够快速获得血液来源的抗原并对其作出反应,表明它们在监测系统免疫中的作用。有趣的是,rostral-rhinal hub也位于筛状板(cribriform plate)附近,这使其能够协调对鼻腔病原体的局部免疫反应。当小鼠被水泡性口腔炎病毒(VSV)鼻内攻击时,rostral-rhinal hub显著扩张,形成CXCR5+B细胞和CXCL13表达细胞簇。这表明rostral-rhinal hub支持VSV特异性B细胞反应的激活和扩增。 此外,rostral-rhinal hub被证明是体细胞超突变和类别转换的位点,这是产生高亲和力抗体的关键过程。单细胞RNA测序(scRNA-seq)分析证实了多种免疫细胞的存在,包括生发中心B细胞、浆细胞、T卵泡辅助细胞(TFH)和T卵泡调节细胞(TFR)。该研究还表明,rostral-rhinal hub可以独立于循环免疫细胞输入维持生发中心(GC)反应,突出了其支持局部B细胞反应的自主能力。实验观察到在VSV攻击时给予抗LFA1/VLA4抗体,可以阻断初始B细胞募集到rostral-rhinal hub以阻止GC B细胞发育。然而,如果稍后给予抗体,则会继续发生类别转换(class switching)和浆细胞形成,这表明一旦B细胞被局部激活,rostral-rhinal hub就可以在没有进一步免疫细胞流入的情况下维持GC反应。 总之,这些发现强调了脑脊膜中rostral-rhinal venolymphatic hub的关键作用。这项研究不仅促进了我们对中枢神经系统免疫防御机制的理解,而且对设计旨在调节脑脊膜免疫反应的新免疫治疗策略也有意义。
  • 《Cell Stem Cell | 揭示颅骨通过干细胞和脑膜淋巴血管相互作用调控大脑功能》

    • 来源专题:战略生物资源
    • 编译者:李康音
    • 发布时间:2023-12-04
    • 2023年10月19日,南加州大学等机构的研究人员在Cell Stem Cell 发表了一篇题为 Skull progentior cell-driven meningeal lymphatic restoration improves neurocognitive functions in craniosynostosis 的文章。该研究发现硬脑膜内Gli1+细胞对于脑膜内淋巴管形态的维持发挥关键作用。 由于Twist1+/- 颅缝早闭小鼠Gli1+细胞过早丢失导致硬脑膜淋巴管减少及其回收脑内组织液运至颈深淋巴结的功能减弱,并最终导致认知和运动学习能力缺陷。通过颅缝重建手术将Gli1+细胞移植回Twist1+/- 小鼠可以恢复硬脑膜内VEGF-C水平,因此进一步修复硬脑膜内淋巴管形态和功能缺陷,最终挽救小鼠的行为异常。 这项研究揭示了颅缝早闭导致认知和学习行为障碍的细胞和分子机制,发现硬脑膜中Gli1+细胞和VEGF-C在维持硬脑膜淋巴管形态的功能维持的重要性,因此也为颅缝早闭导致的认知和学习行为缺陷的治疗提供新思路。 本文内容转载自“BioArt”微信公众号。 原文链接: https://mp.weixin.qq.com/s/voDcUXeoWeETeA6dXctnFg