頭骨中新發(fā)現(xiàn)的通道可以為免疫細(xì)胞進(jìn)入受損組織提供捷徑。
炎癥與人體內(nèi)許多疾病的防御及損傷修復(fù)有關(guān),造血系統(tǒng)提供了無(wú)菌性炎癥反應(yīng)中主要的細(xì)胞成分。一旦免疫細(xì)胞被招募至炎癥部位,包括中性粒細(xì)胞在內(nèi)的組分就能抵御感染。這些招募至炎癥部位的天然免疫細(xì)胞起源于骨髓,并且細(xì)胞壽命不長(zhǎng)。
在腦卒中(腦中風(fēng))時(shí),骨髓中免疫細(xì)胞的產(chǎn)生和釋放量會(huì)增加,但是否在整個(gè)造血系統(tǒng)中均勻升高目前尚不清楚。為了探索這個(gè)問(wèn)題,馬提亞·納倫多夫博士(Matthias Nahrendorf)的團(tuán)隊(duì)采用了一種局部細(xì)胞標(biāo)記方法,能夠標(biāo)記位于小鼠顱骨和脛骨中的骨髓細(xì)胞,并使用光譜分辨的膜染料進(jìn)行細(xì)胞示蹤,來(lái)確定炎癥組織中的免疫細(xì)胞來(lái)源。此項(xiàng)研究發(fā)表在《自然·神經(jīng)科學(xué)》上。
研究人員比較了幾種疾病模型中性粒細(xì)胞的骨髓來(lái)源,包括缺血性中風(fēng)、急性心肌梗塞和無(wú)菌性腦膜炎。小鼠實(shí)驗(yàn)的結(jié)果顯示,在發(fā)生中風(fēng)時(shí),顱骨比脛骨更容易向受損組織供應(yīng)中性粒細(xì)胞。而在心肌梗塞時(shí),由于顱骨與脛骨距離心臟較遠(yuǎn),來(lái)源于顱骨和脛骨的中性粒細(xì)胞數(shù)量相當(dāng)。
研究小組還觀察到,在腦中風(fēng)后6小時(shí),顱骨骨髓中的中性粒細(xì)胞數(shù)量少于脛骨,因此表明顱骨骨髓向受傷部位釋放了更多的中性粒細(xì)胞。這些結(jié)果說(shuō)明整個(gè)人體的骨髓在炎癥時(shí)并不會(huì)均勻地提供免疫細(xì)胞,而大腦和顱骨骨髓細(xì)胞可能存在某種“交流通道”,以使鄰近的免疫細(xì)胞可以直接參與反應(yīng)。
借助先進(jìn)的成像技術(shù),納倫多夫博士觀察到中性粒細(xì)胞可以在顱骨骨髓與大腦之間的微小通道內(nèi)移動(dòng),而在手術(shù)獲得的人體樣本中也發(fā)現(xiàn)了這一現(xiàn)象。這一發(fā)現(xiàn)改變了人們以往對(duì)炎癥發(fā)生時(shí)免疫細(xì)胞反應(yīng)的認(rèn)識(shí)。
“我們一直認(rèn)為來(lái)自四肢的免疫細(xì)胞經(jīng)由血液轉(zhuǎn)移至受損的腦組織。新發(fā)現(xiàn)顯示免疫細(xì)胞可能通過(guò)更快捷的途徑到達(dá)炎癥部位,”弗蘭西斯·博塞蒂博士(Francesca Bosetti)說(shuō),他是美國(guó)國(guó)立衛(wèi)生研究院國(guó)家神經(jīng)疾病和中風(fēng)研究所(NINDS)的項(xiàng)目主任,該機(jī)構(gòu)資助了此項(xiàng)研究!把装Y反應(yīng)在很多大腦紊亂中扮演著重要角色,而新發(fā)現(xiàn)通道在可能在多數(shù)情況下都至關(guān)重要。這一發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了許多新的研究方向!蔽磥(lái)的研究將針對(duì)穿過(guò)新通道的其他類型免疫細(xì)胞以及這些結(jié)構(gòu)在健康和疾病中的作用。