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综述:脑膜淋巴系统与类淋巴系统协同作用:创伤性脑损伤进展与慢性创伤性脑病发病的桥梁
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年07月26日 来源:Molecular and Cellular Neuroscience 2.6
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这篇综述创新性地提出脑脊液(CSF)-间质液(ISF)清除障碍是慢性创伤性脑病(CTE)的核心机制,系统阐述了类淋巴(glymphatic)系统与脑膜淋巴(MLVs)系统在创伤性脑损伤(TBI)后tau蛋白(P-tau)清除中的协同作用,为CTE的早期诊断和靶向治疗提供了全新视角。
慢性创伤性脑病(CTE)作为一种与重复性脑外伤密切相关的进行性神经退行性疾病,其典型病理特征为过度磷酸化tau蛋白(P-tau)的血管周围沉积。最新研究揭示,脑脊液(CSF)和间质液(ISF)清除障碍——特别是通过类淋巴系统和脑膜淋巴系统的功能障碍——成为连接创伤性脑损伤(TBI)与CTE发病的关键环节。
类淋巴系统作为脑内全范围的血管周围网络,通过星形胶质细胞终足上极性分布的水通道蛋白4(AQP4)介导CSF-ISF交换。该系统在出生后早期发育,其成熟过程与脑血管发育、胶质细胞分化及血管周围间隙扩展同步。值得注意的是,类淋巴功能呈现显著睡眠依赖性激活,在慢波睡眠期间清除效率提升约60%,这解释了TBI患者睡眠障碍与tau蛋白清除受损的关联。
与类淋巴系统不同,脑膜淋巴管(MLVs)在出生后通过独特的发育轨迹形成,主要沿硬脑膜静脉窦分布。这些淋巴管通过血管内皮生长因子C(VEGF-C)/VEGFR-3信号通路调控其生长,实验证明VEGF-C给药可促进淋巴管增殖并改善清除功能。人类MLVs表现出更复杂的解剖结构,在颅底与多组脑神经形成广泛联系,这种差异使得啮齿类动物模型研究结果需要谨慎转化。
CSF通过脉络丛产生后,沿动脉周围间隙进入脑实质,在AQP4介导下与ISF进行对流交换。溶质负荷的液体随后沿静脉周围途径重新进入蛛网膜下腔,最终通过MLVs引流至深颈淋巴结。这种"类淋巴流入-脑膜淋巴流出"的时空耦合在TBI后遭受双重破坏:AQP4去极化导致类淋巴停滞,而颅内压升高又压迫MLVs造成引流障碍。
创伤性脑损伤引发级联反应:40Hz伽马振荡活动受损导致类淋巴运输效率下降,同时升高的颅内压力使MLVs管腔受压。影像学研究显示,TBI患者出现扩大的血管周围间隙(VRS)与脑脊液清除延迟相关。更值得注意的是,tau蛋白病理沉积呈现出沿静脉结构的区域性分布特征,特别是在尾嗅静脉和内脑静脉周围形成热点,这直接印证了类淋巴-淋巴联合清除系统的局部衰竭。
啮齿类与人类在脑清除通路上存在关键差异:人类主要依赖腹侧引流途径,而小鼠以背侧通路为主;人类特有的蛛网膜颗粒结构在CSF重吸收中发挥重要作用。这些物种差异凸显了开发新型成像技术的必要性,如动态对比增强MRI和3D-FLAIR序列,以实现对活体患者脑清除功能的精准评估。针对AQP4极化的光学调控和VEGF-C介导的淋巴管再生,可能成为打破TBI-CTE恶性循环的突破点。
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