刊登于 Nature 的中枢神经系统淋巴管的发现意味着什么? HY Zhong,生物本科在读... 窝已经做实验亲眼看见了那根淋巴管了。哎。一种淡淡的忧伤。 ----- 实验室是淋巴管相关的。听闻这个消息,我当时确实是震惊了,甚至是吓尿了。这是一个悲伤的问题,当时老板也提出这个假设,让我去 try 一下,然后我默默地去做了小鼠的大脑切片(做的矢状面切片)然后染过几种淋巴管 marker 的,我当时确实没有染出这根淋巴管来,其他已知阳性的地方都染出来了,而且然后我默默地认为大脑里面大概没有淋巴管吧,要发现别人早发现了。结局是这篇文章惨痛打脸 T-T。 而且我之前是查过 Allen Brain Atlas 的数据库的,数据库实验数据来源于切片的原位杂交。 按照文中的 Whole mount 染色,染的是脑膜,而我只是做了个切片。 在 Allen Brain Atlas 中 VEGFR3 是这样的。 Lyve1 是这样的。 Podoplanin 你看它隐藏得如此之好,确实很难发现。 因此确实是没有料到脑膜那个地方会有淋巴管。我都比较专注于这些淋巴管 marker 高表达的区域,也不太了解相关结构,更没有分离脑膜的实验技术,这可能也是这个一直以来没有被人们发现的原因。这次发现的研究人员是做神经的不是做淋巴管方面的,所以还是很意外他们能有这个发现。 所以这篇文章的意义是非常之大的,我们可以预见在未来几年内,做淋巴管相关的人都会去研究这根淋巴管的发育(自从 Schlemm‘s Canal 被发现淋巴管的特性后,去年很多相关文章就出来了),各种敲除小鼠模型都会运用在这上面,每一个都是新的东西。淋巴管作为癌细胞转移的一条主要途径,这又可能表明脑肿瘤细胞具备淋巴性转移的可能性。而在免疫学方面,这表示了大脑的免疫系统不仅仅只限于脑脊液和小胶质细胞这些过去的研究,还有更多可能的组成。总之大波相关的文章会冒出来。解剖学是有几百年历史的学科了,解剖学的大厦早已在 20 世纪完工,然而没想到 21 世纪还是有人撼动了这座大厦,因此随着实验技术的改进,解剖学这种古老的学科也会继续发展下去的,还有更多未知的结构等待发现。 还是很遗憾,窝也想搞个大新闻呀。 再搬运一张 figure S10 便于理解这根淋巴管的位置。 我觉得其实自然科学的发展很多情况都是发现实验做错了或者得到奇怪的结果,然后一直挖下去,发现了不一样的东西,最后就搞出个大新闻,功成名就,所以人品很重要而且实验做出奇怪的结果一定要记得分析和深挖。 关于和 nature 擦肩而过的这种想法我还是没有太多的,再说其实这只是我的支线任务当时也没有花太多心思,最终其实我心态还好。这个组可是把硬脑膜和蛛网膜取下来做了 whole mount 的,也是下了工夫,并不是简单地就做出来的,似乎很不好取,我们现在还在想练习这个技术。再说你想一个发给本科生做的课题,老板期望值和投入都不可能太高。我看到这个 paper 是很 excited!因为这意味着一个金矿又找到了,俺们搬砖又容易多了。 周不润,神经科学 在后基因组时代还能看到解剖的新发现,有种穿越的感觉。 现在说意味着什么还太早,因为所有都是未知。作者的原文写的也很谨慎: The presence of a functional and classical lymphatic system in the central nervous system suggests that current dogmas regarding brain tolerance and the immune privilege of the brain should be revisited. Malfunction of the meningeal lymphatic vessels could be a root cause of a variety of neurological disorders in which altered immunity is a fundamental player such as multiple sclerosis, Alzheimer’s disease, and some forms of primary lymphoedema that are associated with neurological disorders. 很多媒体报道的时候都在强调“改变了教科书”,却很难体会其中的意义。实际上教科书 5 年更新一次,每次都会补充好多内容,很多常人不了解的研究都堪称“改变教科书”的研究。神经系统淋巴管是基础解剖学的新发现,能让人在最基础的层面来重新认识脑的结构和功能,算起来的确应该比其他“改变教科书”的研究高一档,但如果后续没有重大的研究进展,其意义就要打上问号。 目前来看,这项研究的重要意义在于补充了循环系统在脑内作用的通路。 大致的背景就是淋巴系统负责人体清除垃圾的工作,但人们一直找不到大脑内的淋巴系统,所以脑内产生代谢产物怎么排出去一直很让人费解。 后来发现脑脊液一直在脑室和蛛网膜下腔之间运行并每天都更新,所以认为脑脊液可能是大脑清除代谢产物的工具。问题又来了,一来脑脊液和脑实质不直接接触,神经细胞怎么才能把代谢产物排到脑脊液中,二来没有淋巴系统,脑脊液怎么把代谢产物运出大脑。 这几年的对于 glymphatic system 的新研究越来越多,大家也逐渐认为脑脊液会通过与脑实质的细胞间液(interstitial fluid)交换来让代谢产物排到脑脊液中。而过去很多年里的不少研究也发现脑脊液其实是有出去方式的,例如有部分通过静脉血管进入血液,也有直接进入颈部淋巴结,也有部分又通过蛛网膜下腔直接进入鼻淋巴管,可惜看这些方式都不是很效率的样子。 所以这篇文章就补充了脑脊液可能出去的方式:通过淋巴系统。这是我们很熟悉的经典方式,在人体的其他部位淋巴系统都是这么干的,那么在脑内,淋巴系统也很可能在非常效率的发挥作用,有可能是脑脊液的主要出口。 所以可以预计大波相关的文章即将来袭,例如: 1. 炎症相关的神经疾病可能与硬脑膜上的淋巴系统有关,可能年龄增长或者其他损伤带来淋巴系统的损伤或退化,导致了发病 2. 不知道会不会产生新的对脑的药物转运方式,虽说淋巴管一般是单向流动 3. 大脑疾病的血和尿 biomarker 研究一直都有“这些分子到底从哪儿来”的问题,现在解释的方法又多一种,而且有可能是最主要的一种 4. 神经免疫专业的人会想出更多更细的东西 问题同样也存在: 1. 人脑里有没有、有多少还需要验证。作者原文: We identified a potentially similar structure in human dura, but further studies will be necessary to fully assess and characterize the location and organization of meningeal lymphatic vessels in the human central nervous system. 2. 对脑的代谢和免疫能起到多大的作用,同样也需要验证。 查看知乎原文