超越血脑屏障:新型“智能闸门”守护大脑
·2026年2月12日
摘要: 研究人员发现了一种此前未知的脑内细胞屏障,被称为“基底屏障细胞”。这些细胞位于脉络丛内,利用紧密的分子连接充当精密的守门人,调控全身循环系统与大脑精细环境之间的物质流动。
研究显示,尽管这一屏障在健康个体中是一种强大的防御机制,但在全身性炎症和严重感染期间,它会变得危险地多孔。这一突破不仅重绘了脑解剖图谱,还为治疗神经炎症性疾病和保护大脑免受外部免疫触发因素侵害确定了一个关键新靶点。
关键事实
- “基底屏障”的发现: 科学家在脉络丛基部识别出一群独特的细胞,形成了现代解剖学此前未认识到的二级高安全密封。
- 对感染的脆弱性: 在全身性炎症期间,这一屏障减弱,为有害物质和免疫细胞侵入中枢神经系统提供了“后门”。
- 人类相关性: 研究证实这些守门细胞存在于小鼠和人类大脑中,表明这种防御机制是人类神经生物学和衰老的基本组成部分。
来源: VIB
VIB和根特大学的研究人员已识别并表征了大脑中一种此前未知的细胞屏障,这为理解大脑如何与身体其他部分隔离提供了新视角。
在《自然·神经科学》发表的这项研究中,科学家还揭示了一种免疫系统影响大脑的新途径。
鲁斯玛丽恩·范登布鲁克教授(VIB–根特大学炎症研究中心)表示:“这些发现揭示了大脑的脆弱性与可保护性,为脑部疾病的精准干预开辟了新视角。”
大脑通过多重屏障与身体其他部分隔离,以维持稳定且严格调控的环境,并抵御有害物质和病原体。其中最著名的屏障是血脑屏障,但另一个关键界面是脉络丛——位于大脑液腔内的微小结构,负责产生脑脊液。
然而,尽管其重要性突出,科学家对脉络丛的详细细胞结构及其保护大脑的机制却知之甚少。
大脑的新防线
VIB-根特大学炎症研究中心范登布鲁克实验室的研究人员着手破解这一谜题。利用先进的基因测序技术和高分辨率显微镜,研究团队在脉络丛基部发现了一群独特细胞,他们将其命名为基底屏障细胞。
这些细胞通过紧密连接(分子铆钉)相互链接,有效形成一道密封屏障。该屏障实现了脉络丛、大脑和脑脊液的功能性区室化。
“我们发现了大脑的一道新防线,”范登布鲁克教授(VIB-根特大学)解释道。
“这些细胞在我们此前未充分认知的位置形成了智能动态闸门。令人振奋的是,它不仅解答了一个基础解剖学问题,还为我们理解脑部疾病提供了新靶点。”
动态屏障易受疾病影响
团队的研究表明,该屏障并非静态结构。在健康状态下,它能有效限制小分子从脉络丛富含血液的核心区域进入周围脑脊液和脑组织。然而,在全身性炎症(如严重感染引发)期间,该屏障会受损。
“我们发现基底屏障细胞在炎症期间变得脆弱,可能允许有害物质和细胞进入中枢神经系统,”在范登布鲁克实验室完成博士研究的达安·韦尔哈格博士解释道。
基底屏障细胞在发育早期即出现并终生维持。重要的是,研究人员证实这些细胞不仅存在于小鼠大脑中,也存在于人类大脑中,使该发现对人类健康和疾病具有高度相关性。
这一发现为研究神经系统疾病和神经炎症开辟了新途径,并可能催生旨在强化此守门屏障的新型治疗策略。
关键问题解答:
问:血脑屏障(BBB)不再是大脑的主要防御了吗?
答:血脑屏障仍是主要防护盾,但此发现证明大脑安全系统是“多层化”的。可将血脑屏障视为外围围墙,而新发现的基底屏障细胞则是守护大脑液腔的高技术内部安全闸门。这是我们此前未知的专用防御线。
问:全身性感染如何“渗入”大脑?
答:研究发现,将这些基底屏障细胞连接在一起的“铆钉”(紧密连接)在严重炎症期间会受损。当铆钉失效时,“闸门”打开,毒素和炎症细胞可能从血液渗入脑脊液,解释了为何全身性疾病常引发神经症状。
问:此发现能否为脑部疾病带来新疗法?
答:绝对可以。由于这些细胞是脉络丛的“守门人”,它们代表了一个全新的治疗靶点。若能开发强化这些分子密封的药物,我们或许能“锁住闸门”抵御神经炎症,从而可能延缓阿尔茨海默病或多发性硬化症等疾病的进展。
编辑说明:
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- 已审阅期刊论文全文。
- 由我方工作人员添加额外背景。
关于此神经科学研究新闻
作者: 冈纳尔·德·温特
来源: VIB
联系方式: 冈纳尔·德·温特 – VIB
图片: 图片由Neuroscience News提供
原始研究: 开放获取。
“基底屏障细胞提供脉络丛、大脑和脑脊液的区室化”由达安·韦尔哈格、克林特·德诺尔夫、洛雷·范阿克、沃特·克雷伊斯、约纳斯·卡斯泰林、埃利恩·范温特勒姆、格里特·范因斯霍特、皮特·杜雅尔丹、瓦尔德·德斯皮格拉尔、埃斯特·霍斯特、弗勒尔·布恩、哈特·G·W·利多夫、尼尔·达尼、朱莉娅·德克、安娜·克雷默、埃芙琳·范哈姆、彼得·博尔格拉夫、萨斯基亚·利彭斯、玛丽亚·K·莱赫蒂宁、朱莉·西根塔勒、利恩·范胡克和鲁斯玛丽恩·E·范登布鲁克著。《自然·神经科学》。
DOI:10.1038/s41593-025-02188-7
摘要
基底屏障细胞提供脉络丛、大脑和脑脊液的区室化
位于脑室中的脉络丛(ChP)主要由脉络丛上皮细胞组成,这些细胞产生脑脊液(CSF)并形成血-脑脊液屏障。
在脉络丛-大脑附着部位,我们发现了被称为脉络丛基底屏障细胞(BBCs)的独特成纤维细胞。
我们表明,脉络丛BBCs起源于脑膜间充质前体细胞,早期发育时即到达,并终生存在,且在多个物种中保守。
脉络丛BBCs在转录上与脑膜蛛网膜屏障细胞相似,并通过粘附连接和紧密连接相互连接。
值得注意的是,我们提供了证据表明BBCs发挥屏障功能,控制外周与中枢神经系统之间的通讯。
此外,在炎症损伤期间,我们观察到屏障完整性丧失和免疫细胞穿越。
总之,我们的研究揭示了脉络丛基部存在一个屏障,通过区室化脉络丛间质、脑实质和脑脊液,在保护中枢神经系统中至关重要。
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