▎藥明康德内容團隊編輯
大腦常被稱為全身的指揮官。為了保護這個重要器官免受微生物感染或是其他有毒物質的傷害，豐富的血管在腦實質與血液中間形成了一道屏障。主要由血管細胞構成的血腦屏障，嚴格過濾從血液進入大腦的物質，進而保證大腦處于一個相對穩定安全的環境。
與此同時，駐守在腦組織中的小膠質細胞，作為先天免疫細胞，“監控”着腦實質的環境，識别并吞噬病原體等，構築起保護大腦的一道防線。
圖檔來源：123RF
而在保護大腦的免疫防線中，還有一個重要的新成員最近才剛剛為人所知。在頂尖學術期刊《自然》近日發表的一篇研究論文中，來自日本九州大學和德國弗萊堡大學（University of Freiburg）的研究人員對遍布大腦的另一類先天免疫細胞展開研究，首次揭示了它們的形成過程，以及增強血腦屏障等重要功能。
研究人員指出，詳細分析這些特殊的免疫細胞有望闡明大腦發育的機制，以及各種腦疾病的發病機制和治療方向。
該研究關注的這類免疫細胞，和小膠質細胞一樣屬于巨噬細胞。但不同于小膠質細胞分布于腦實質，這些巨噬細胞位于包裹大腦的腦膜、血管周圍等部位。
借助前沿的單細胞分析技術、細胞命運的追蹤技術，以及建構的細胞特異性轉基因小鼠模型，研究人員在這項研究中對不同類型的大腦巨噬細胞及其祖細胞進行了标記，确認這些分布在腦膜、血管等部位的特殊巨噬細胞與小膠質細胞在胚胎期有着共同的祖細胞。
▲顯微圖像顯示小鼠大腦中不同組織内的巨噬細胞（圖檔來源：參考資料[2]；Credit：Medical Center—University of Freiburg / Dr. Lukas Amann）
然而，盡管前體細胞早早地在大腦就位，但這些特殊巨噬細胞的成熟時間卻比預想得更晚。研究人員通過檢查單個細胞的基因活性，确認了它們的成熟程度。
“我們發現，這些免疫細胞在出生前不久從腦膜遷移到腦血管，并在那裡成熟。該過程大約在出生幾周後才能完成。”該研究的共同通訊作者Marco Prinz教授指出，“大腦在生命之初很脆弱，我想這就是一部分原因。”
進一步研究顯示，這些特殊的大腦巨噬細胞之是以要到出生以後才發育成熟，有賴于血管平滑肌細胞提供重要的信号。
▲血管周圍巨噬細胞（pvMΦ）、腦膜巨噬細胞（mMΦ）和小膠質細胞不同的發育軌迹示意圖（圖檔來源：參考資料[1]）
“除了血腦屏障，我們研究的這些免疫細胞也控制着哪些東西可以從血液中到達腦細胞，它們會吞吃病原體并防止過度發炎，它們還參與癌症、阿爾茨海默病和多發性硬化症的發展。”Prinz教授補充道。
研究人員相信認為，随着對這類大腦免疫細胞的認識逐漸加深，對于更好地了解這些疾病的發病機制也将有新的了解，并有機會在此基礎上開發針對細胞的新療法。
參考資料：
[2] New discoveries about the origin of the brain's immune system. Retrieved Apr. 24, 2022 from https://medicalxpress.com/news/2022-04-discoveries-brain-immune.html
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