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综述:颅骨骨髓与颅脑膜通道:重新定义中枢神经系统免疫监视的格局
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年01月30日 来源:Cell Death & Disease 8.1
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这篇综述系统阐述了颅骨骨髓(Skull Bone Marrow)与颅脑膜通道(SMCs)在中枢神经系统(CNS)免疫监视中的突破性发现,揭示了其通过脑脊液(CSF)双向传递信号、调控免疫细胞迁移的独特机制,并探讨了在卒中、神经退行性疾病(如阿尔茨海默病AD、帕金森病PD)及多发性硬化(MS)等疾病中的潜在治疗价值。
传统观点认为,中枢神经系统(CNS)是“免疫豁免”区域,但近年研究发现,颅骨骨髓(Skull Bone Marrow)通过颅脑膜通道(Skull Meninges Channels, SMCs)与脑膜直接相连,形成了一条快速响应CNS损伤的免疫通路。这一发现彻底改变了人们对神经免疫互作的认知。
颅骨骨髓并非孤立的造血器官,而是通过SMCs与硬脑膜形成物理连接。SMCs是由血管与窦状隙融合而成的骨性通道,宽度仅18-25μm,其密度和直径因颅骨区域而异:额骨和枕骨通道密度最高(12-14/mm2),而顶骨最低(2-4/mm2)。这些通道内壁的成纤维细胞甚至能作为抗原呈递细胞,直接启动免疫反应。
单细胞RNA测序(scRNA-seq)显示,颅骨骨髓来源的髓系细胞高表达代谢调节和组织修复基因(如IL-10),而外周骨髓细胞则倾向于促炎表型(如IL-6、TNF-α)。蛋白质组学进一步发现,颅骨骨髓富含COL1A1蛋白,其血管结构独特,支持中性粒细胞的快速脱颗粒和迁移。
多发性硬化(MS)
MS患者的T细胞通过CCL5-CCR5轴激活颅骨骨髓中的Ly6Chigh单核细胞,这些细胞通过SMCs迁移至脑膜,形成免疫抑制性微环境,而外周来源的细胞则加剧炎症损伤。
卒中
卒中后6小时内,颅骨骨髓中性粒细胞通过SMCs快速浸润梗死区,释放中性粒细胞胞外诱捕网(NETs),同时脑脊液中的SDF-1水平下降,削弱了骨髓对中性粒细胞的滞留作用。
神经退行性疾病
在AD患者中,颅骨TSPO-PET信号与脑内病理区域高度重合,提示颅骨骨髓可能通过SMCs接收CSF中的Aβ信号,驱动局部免疫反应。PD患者的脑膜B细胞则主要来源于颅骨骨髓,其功能随年龄增长而衰退。
中枢神经系统感染
细菌性脑膜炎中,病原体通过CSF进入颅骨骨髓,激活Toll样受体(TLR)信号通路,诱导造血干细胞(HSCs)增殖,早于外周骨髓的免疫响应。
颅骨骨髓的“近水楼台”优势使其成为CNS免疫调控的枢纽,但SMCs的年龄相关性纤维化可能阻碍细胞迁移,与神经退行性疾病的发生相关。未来需开发非侵入性技术(如TSPO-PET)动态监测颅骨骨髓活性,或通过经颅给药(如AMD3100抑制CXCR4)精准调控免疫细胞功能。
这一领域的突破不仅为理解神经-免疫轴提供了新视角,更为AD、PD等难治性疾病带来了全新的治疗策略。
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