自身的免疫細胞竟然會破壞血腦屏障的完整性

研究人員發現，大腦中的一種免疫細胞--小膠質細胞，在應對全身炎癥時可以調節大腦保護屏障的通透性。在炎癥過程中，小膠質細胞最初保護屏障的完整性，但隨后它們可以逆轉其行為并增加屏障的通透性。

血腦屏障是一層細胞，它覆蓋著大腦中的血管上，調節血液分子進入大腦。在一些神經和精神疾病中觀察到血腦屏障"通透性"的增加，即分子滲漏的程度增加；因此，了解血腦屏障通透性的調節對于開發更好的治療方法至關重要。

最近在一項由名古屋大學醫學院Hiroaki Wake教授領導的一個研究小組發表在《Nature Communications》的表明小膠質細胞--大腦中駐留的免疫細胞最初可以保護血腦屏障免受系統驗證的破壞，系統驗證是一種與諸多因素（如吸煙、衰老、糖尿病）相關的可能導致神經退行性疾病的風險增加的慢性炎癥。然而，這些小膠質細胞可以改變它們的行為，增加血腦屏障的通透性，從而破壞它。

"人們早就知道小膠質細胞會因全身炎癥而被激活，"Wake教授說，"所以我們對小膠質細胞是否能調節血腦屏障的通透性產生了興趣。"為了探索這一問題，Wake教授的研究小組對小鼠進行了基因改造，使其在小膠質細胞中產生熒光蛋白。這種"熒光標記"允許研究者使用一種叫做"雙光子成像"的技術來研究小膠質細胞和血腦屏障之間的相互作用。研究人員還向小鼠注射了熒光分子，只有當血腦屏障被破壞到足以滲透時，熒光分子才能通過血腦屏障。通過觀察這些熒光分子的位置和小膠質細胞的相互作用，研究小組可以研究小膠質細胞在不同條件下與血腦屏障的相互作用和血腦屏障的通透性。

一個有趣的關鍵點是向小鼠注射一種炎癥誘導物質所引起的全身炎癥。這樣的注射導致小膠質細胞向血管移動，并在幾天內增加血腦屏障的通透性。小膠質細胞最初起保護血腦屏障和限制通透性增加的作用，但隨著炎癥的進展，小膠質細胞通過攻擊血腦屏障的組成部分來逆轉它們的行為，從而增加了血腦屏障的通透性。隨后的分子泄漏進入大腦，有可能導致大腦廣泛的炎癥，從而損傷神經元(神經細胞)。

這些結果清楚地表明，小膠質細胞在調節血腦屏障的通透性方面起著雙重作用。在描述他的團隊未來的研究目標時，Wake教授評論道："我們的目標是在小膠質細胞上找到調節血腦屏障通透性的治療靶點，因為針對這些靶點設計的藥物可以通過抑制大腦中的炎癥反應來治療神經和精神疾病。"

正如科學家們在他們的研究中指出的那樣，大腦中不受控制的炎癥反應可能會導致一系列認知障礙和神經系統的不良反應，而針對小神經膠質的藥物可能會通過保護血腦屏障的完整性來幫助患者避免這些問題。需要更多的研究來了解本研究中觀察到的小膠質細胞行為背后的過程。盡管如此，這項研究的結果為開發能夠"強迫"小膠質細胞促進血腦屏障完整性和防止小膠質細胞向破壞屏障的行為轉變的療法帶來了希望。