Cell提出对脑积水分子机制的新见解,为非手术、药物治疗迈出了重要一步

【字体: 时间:2023年03月13日 来源:AAAS

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  研究人员已经了解到,同样的分子途径涉及感染性和出血性获得性脑积水,这是一种危及生命的疾病,会引发大规模的神经炎症反应和脑室肿胀。

  

麻省总医院总医院的研究人员发现了一种新的分子机制,它是导致最常见形式的获得性脑积水的原因,有可能为有史以来第一次以非手术方式治疗这种影响到大约一百万美国人的威胁性疾病打开大门。

据《细胞》杂志报道,研究小组在动物模型中发现了大脑感染或出血引发大规模神经炎症反应的途径,该反应导致被称为脉络丛(choroid plexus)的组织产生脑脊液(CSF),导致脑室肿胀。

MGH的儿科神经外科医生、该研究的资深作者Kristopher Kahle医学博士说,“考虑到神经外科手术充满了巨大的发病率和并发症,找到一种非手术治疗脑积水的方法一直是我们领域的圣杯。我们通过全基因组分析方法确定了脑室肿胀的机制,脑室肿胀发生在后发性脑积水的脑出血或脑感染后。我们希望这些发现将为治疗脑积水的抗炎药物的批准铺平道路。”

全球每500例新生儿中就有一例发生后天脑积水。它是儿童脑外科手术最常见的原因,尽管它可以影响任何年龄的人。在世界上不发达地区,细菌感染是该病最普遍的形式,由于缺乏手术干预,脑积水通常对儿童是致命的。事实上,唯一已知的获得性脑积水的治疗方法是脑外科手术,包括植入导管样分流器以排出大脑中的液体。但根据脑积水协会(Hydrocephalus Association)的数据,儿科患者中约有一半的分流器在放置后两年内失败,需要重复神经外科手术和终生的脑部手术。

通过破译感染或严重出血后大脑内发生的独特细胞和分子生物学,MGH研究团队向人类非手术药物治疗迈出了重要一步。

这一过程的关键是脉络丛,这种大脑结构定期将脑脊液泵入大脑的四个脑室,以保持器官在颅骨内的浮力和无损伤。然而,感染或脑出血会产生危险的神经炎症反应,脉络丛会让脑室充满脑脊液和来自大脑外围的免疫细胞,这是所谓的“细胞因子风暴”,或免疫系统过度反应,在COVID-19感染中很常见,使脑室肿胀。

该研究的合著者、麻省总医院神经外科主任Bob Carter博士解释说,“过去,科学家们认为感染和脑出血导致脑积水的机制完全不同”。Kahle博士的实验室发现,这两种类型都涉及相同的途径,并且可以用雷帕霉素等免疫调节剂来靶向它,雷帕霉素是一种由美国食品和药物管理局批准的药物,用于需要抑制免疫系统以防止器官排斥的移植患者。

MGH的研究人员正在继续探索如何将雷帕霉素和其他用于抑制获得性脑积水炎症的药物转化为对患者有效的药物治疗。Kahle强调说:“最让我兴奋的是,这种非侵入性疗法可以为那些没有神经外科医生或分流器的年轻患者提供一种帮助。脑积水的诊断对这些孩子来说不再是致命的。”

Kahle是MGH的小儿神经外科主任,也是哈佛脑积水和神经发育障碍中心主任。这项研究由美国国立卫生研究院和脑积水协会资助。

文章标题

The choroid plexus links innate immunity to CSF dysregulation in hydrocephalus

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