引言:
脑脊液(CSF)的稳态引流对中枢神经系统(CNS)的代谢废物清除至关重要。近年来,Kipnis教授团队确定了蛛网膜袖口出口点(ACE points)是CSF从蛛网膜下腔外引的关键解剖部位。然而,ACE点是否仅作为被动的物理通道存在?面对硬脑膜这一缺乏血脑屏障且血管丰富的“前线”,大脑如何防止病原体经此门户逆流入侵?
圣路易斯华盛顿大学Jonathan Kipnis团队于发表《Cell》杂志的题为:Mast cells regulate the brain-dura interface and CSF dynamics的研究论文,首次揭示了定位于ACE点周围的硬脑膜肥大细胞(MCs)扮演着“生物阀门”的角色。通过组胺介导的血管调节,动态掌控CSF的引流速率,并构成了阻止感染扩散的物理屏障。这一发现不仅填补了ACE点功能调控的科学空白,也为临床神经感染及代谢性疾病的治疗提供了全新的视角。
研究结果
01
存在于引流关键通道的免疫细胞
研究团队首先通过硬脑膜全片免疫荧光成像发现,硬脑膜肥大细胞并非随机分布,而是高度精准地聚集在桥静脉(BV)并穿越蛛网膜进入硬脑膜窦的解剖关隘——ACE点周围。这种极强的解剖相关性提示硬脑膜肥大细胞并非单纯的炎症细胞,而是ACE点引流功能的潜在参与者。一旦MCs脱颗粒,原本畅通的ACE点引流迅速发生显著且可逆的抑制。在缺失MCs的小鼠中,这种调控效应完全消失(Figure 1 J-K),这一实验证明了MCs是控制ACE点流量的关键内容。
02
组胺介导的“血管-周隙”偶联调节
MCs如何作为免疫细胞干预流体力学?为解决这一关键问题,研究者利用实时立体显微成像及双光子监测桥静脉直径,并结合组胺受体(H1R/H2R)拮抗剂干预。实验证实MCs释放的组胺诱导桥静脉迅速扩张。在ACE点受限的解剖空间内,扩张的血管产生“占位效应”,物理性挤压并封堵了紧邻的血管周隙(PVS)。这一“血管扩张-周隙封闭”级联反应解释了引流停滞原因。
03
脑膜炎时的宿主防御“闭关策略”
在细菌性脑膜炎模型中,研究者发现了MCs调控的进化意义。研究者通过静脉接种GBS细菌建立脑膜炎模型,利用组织载菌量分析(CFU)对比MC足量与MC缺失小鼠的感染扩散情况。结果显示,当病原体试图通过ACE点作为侵脑路径时,MCs迅速激活并封闭通道。这种主动的引流停滞形成了阻止病原体扩散的物理屏障,显著降低了脑实质的细菌负荷。相反,缺失MCs的小鼠形成了致命的脑实质感染。
研究展望
(1)感染干预的新策略:在急性细菌性脑膜炎早期,通过调节MCs活性或模拟其“关门”效应,或许能构建更坚固的物理屏障,减少脑实质受损。
(2)衰老性疾病的新靶点:在阿尔茨海默病(AD)等代谢废物堆积病理中,需警惕MC的慢性异常激活导致的引流不畅。通过稳定MC活性,可能有助于重建高效的脑脊液清除路径。
(3)颅内压(ICP)波动新解:桥静脉顺应性的改变是ICP波动的重要因素。MCs介导的血管调节可能在某些特发性颅压改变中扮演了此前被忽视的角色。
结 语
这项研究揭示了在ACE点存在着一个由肥大细胞操控的、精妙的主动防御系统。该研究从静态解剖发现出发,通过实验填补了ACE点调控的研究空缺,并在亚微观尺度下阐明了免疫调控向物理效应转化的机制。它不仅拓展了对神经免疫边界的理解,也为神经外科未来的引流干预与感染防治提供了潜在的干预靶点。
文献分享团队介绍
方子源
● 北京协和医院与复旦大学附属华山医院联合培养直博生
● 师从毛颖教授、魏俊吉教授。主要研究方向为肿瘤微环境在胶质瘤恶性进展中的作用
魏俊吉 教授
中国医学科学院北京协和医院
● 中国医学科学院北京协和医院神经外科行政副主任,主任医师,教授,博士生导师。美国哈佛大学医学院附属BWH及克利夫兰医学中心访问学者
● 重点亚专业为神经外科急重症:包括重型颅脑创伤、急性脑血管病、脑积水、中枢神经系统感染及其他神经外科相关手术后的重症管理。2010年以来,积极推动中国神经外科重症患者的规范化管理工作以及特发性正常压力脑积水的规范化评估及诊治工作,牵头成立中国神经外科重症管理协作组,第一届、第二届中国神经外科重症管理协作组秘书长,第三届中国神经外科重症管理协作组组长;带领全国相关协作单位共撰写相关中国共识及指南十余部,主编、主译及参编相关书籍及教材20余本
● 科研方向:神经损伤的机制、干细胞及其他相关修复机制研究,正常压力脑积水发病机制研究,中枢神经系统感染及神经重症患者的颅内压研究。主持国家自然科学基金委面上项目、国家教育部、北京市科委及中国医学科学院等多项课题的研究。参与国家科技部重大技术研发计划,以及3项国家“863计划”研究及多项国家自然科学基金、首都发展基金的研究,曾获2014年教育部高等学校科学研究成果二等奖(自然科学奖)。2000年以来,第一作者或者通讯作者发表SCI英文文章50余篇,发表中文文章50余篇
● 社会兼职:全国卫生产业企业协会神经系统疾病防治分会常务副会长;第三届中国神经外科重症管理协作组组长;中华医学会神经外科分会神经创伤学组委员兼秘书;中国老年保健协会脑积水专病分会主任委员;中华医学会创伤学分会神经创伤专业组委员;中国医师学会神经外科学分会神经重症专家委员会委员;国家卫健委脑出血外科诊疗能力提升项目副理事长;中国卒中学会重症脑血管疾病分会副主任委员;中国神经科学学会神经外科基础与临床分会学术委员;中华医学会肠外肠内营养学分会神经营养支持学组委员;《中华医学杂志》、《临床神经外科》、《中国现代神经疾病杂志》、《中华神经创伤杂志》编委;国家自然科学基金评审专家;国家卫健委卫生应急处置指导专家;国家级临床医学继续教育项目负责人
![]()
声明:脑医汇旗下神外资讯、神介资讯、神内资讯、脑医咨询、Ai Brain 所发表内容之知识产权为脑医汇及主办方、原作者等相关权利人所有。





