大脑的垃圾处理系统

新发现的大脑类淋巴系统让我们对阿尔茨海默氏症有了进一步的了解。

　　

大脑也有下水管道的。在大脑里有一个过去没有发现的管道网络用于将大脑不需要的细胞外液和其他物质排出，其中包括淀粉样β蛋白（amyloid-beta，简称Aβ）—— 一种在阿尔茨海默氏病患者大脑中集聚的肽（肽，是介于氨基酸（amino acid）和蛋白质（protein）之间的物质，由两个或以上的氨基酸脱水缩合形成肽键从而组成）。这个新发现使我们对这种疾病又有了新的了解。

废物清除系统

来自纽约罗切斯特大学医学中心的杰弗里·伊里福和他的同事们一直很好奇，为什么没有在大脑里找到明显的淋巴管。而在身体的其他部位，淋巴系统起着从身体组织中移除含有废物的组织液。

“这很奇怪，”伊里福说：“如此重要且活跃的器官竟没有一个专门的废物清除系统。”

当研究人员将显荧光且放射性的示踪剂注射进活体小鼠的脑脊髓液中，示踪剂迅速传遍啮齿类动物的大脑。利用双光子显微镜研究组实时观察到脑脊液（cerebrospinal fluid）通过血管周围的一些特殊的管道渗透入大脑的每一处。这与服务于其他器官的淋巴系统相似。

这些管道通过液压原理运作，不过正因如此，当打开头颅做学习观察时，所有管道就会破裂，因此很难在活体之外发现并观察。

冲水系统

与这个废物清除系统共同存在的还有一个冲水系统。这第二个系统的作用是帮助中枢神经系统内水分的运输，并且，在这个系统中，一种星状的细胞-星形胶质细胞-有着很重要的作用。进一步研究表明，当这个冲水系统被关闭，废物清除系统中的脑脊髓液便会停止流动。因此，大脑神经胶质细胞（在神经系统中除神经元以外的另一种细胞，其主要作用为保护并维持神经元的正常活动）在这个新发现的大脑垃圾处理系统中至关重要。伊里福的研究团队将这个系统命名为类淋巴系统（glymphatic system）, 名字来自于胶质细胞在其中重要作用以及此系统与淋巴系统的相似性。

另外，研究人员发现，类淋巴系统通过大脑内的大静脉排除废物。对于啮齿动物，这些被排出的废物中包含从大脑排出的Aβ总量的55%。

“清除废物对于每个器官都非常重要，这样器官才能吸收营养，” 伊里福说，“所以若是类淋巴系统未能正常工作，很可能引发很多疾病。例如，阿尔茨海默氏症，其标志性的表现便是在大脑中的Aβ过量沉积。”

对于这项研究，科学家们有不同的看法。何塞·玛丽亚·弗拉德， 一位来自西班牙马德里市的Cajal研究所的研究人员，评价这是一项令人激动人心的发现，将对阿尔茨海默氏病的研究有重要贡献。“数据表明，淀粉样β蛋白的过量沉积对阿尔茨海默氏症有加重病情的影响，所以这‘脑清洗系统’可以被用作在阿尔茨海默氏病的潜在治疗靶点。”

同弗拉德一样，来自伦敦大学国王学院的罗伯特·霍华德也没有参与这项研究。虽对这个发现非常的激动，但对于这项发现对相关疾病研究的影响持有谨慎态度。 “我们还不清楚从大脑中清除淀粉样β蛋白是否会有效地治疗阿尔茨海默氏症，从而控制减缓老年痴呆症的恶化速度，”他说。 “就此认为导致阿尔茨海默氏症的根本原因是因为没有有效地将淀粉样β蛋白移除，很有可能是将问题过于简单化。”