脉络丛:产前炎症的导管?

在大脑深处的液体中漂浮着一些小的、鲜为人知的组织叶。两项新的研究表明，这些微型器官是免疫系统活动的温床。这种活动可能保护正在发育的大脑免受感染和其他伤害，但也可能导致神经发育障碍，如自闭症。

波士顿儿童医院的神经生物学家Maria Lehtinen博士领导了这两项研究，她说:“怀孕期间母亲的疾病和自闭症之间有关联，我们想调查这是如何发生的。”“在实验室里进行研究是一个非常具有挑战性的过程。”

Lehtinen实验室是波士顿儿童病理学部的一部分，是世界上为数不多的研究脉络丛的实验室之一。锚定在四个通道中的每一个大脑脉络膜丛被称为脑室，它产生脑脊液(CSF)，沐浴着大脑和脊髓。Lehtinen已经表明脉络膜丛调节大脑发育，并在脑脊液中提供一个保护性的脑屏障早期的生活,防止不必要的细胞或者分子从血液循环中自由进入大脑。

但是当这个势垒受到挑战时会发生什么呢?该实验室的新工作提供了前所未有的脉络丛实时视图小鼠模型，让我们得以一窥母亲的不安免疫系统在怀孕期间破坏大脑发育。这表明脉络膜丛可以作为炎症的管道，炎症可由母体感染、环境压力和其他因素引起。

脉络膜丛上的一个窗口

因为它在大脑深处，脉络膜丛通常很难看到。第一项研究发表于神经元他建立了特殊的成像工具来捕捉成年小鼠脉络膜丛内和周围细胞的活动。

在贝斯以色列女祭司医疗中心，由弗雷德里克·希普利博士、尼尔·达尼博士、莱赫蒂宁博士和马克·安德曼博士带领下，研究人员小心翼翼地取出部分颅骨，插入一块透明的有机玻璃，在大脑中创造一个“天窗”。使用实时双光子成像技术，提供了深层组织的三维视图，他们能够实时观察脉络膜丛。他们跟踪免疫细胞的运动，监测钙(细胞活动的代理)的变化，并测量了脉络膜丛细胞的分泌。

脉络膜丛，炎症，发育中的大脑

第二项研究，今天发表于细胞发育并由崔金博士领导，应用类似的技术观察母体炎症对胚胎小鼠大脑的影响。为了模拟母体的炎症反应，研究小组引入了一种被称为细胞因子的分子信使，人为地在胚胎的大脑中触发炎症免疫反应，然后小心地将胚胎放置在一个成像室中，通过一个微小的“天窗”对它们的大脑进行双光子成像。

崔说:“我们想看看母体免疫反应是如何传播到大脑的，以及脉络膜丛在早期发育过程中是如何应对外部攻击的。”

模拟的母体炎症足以将称为巨噬细胞的免疫细胞吸引到胚胎的脉络膜丛上。成像显示，甚至在胚胎早期，细胞就在脉络膜丛中进行积极的“监视”。

Lehtinen说:“胚胎的大脑非常小，所以很难得到很好的分辨率，但是我们可以看到巨噬细胞移动和伸展小手臂，就像采样它们的环境一样。”“这是以前从未被捕捉到的。”

未来自闭症的标志?

研究小组还发现了胚胎脑脊液中炎症信号的增加，特别是CCL2，并发现这些信号是由脉络丛的免疫细胞产生的证据。

“许多这些标记，包括CCL2，在自闭症患者中也是上调的，”崔指出。

进一步的实验表明，CCL2本身足以招募和激活脉络丛的免疫细胞。通过观察组织标本，研究小组发现了巨噬细胞突破脉络丛屏障，从脉络丛尖端的特定“热点”进入CSF的证据。

“我们已经增加了炎症反应扰乱大脑发育的证据，”崔说。“之前其他人的研究已经表明，母亲的炎症会在小鼠模型很小的时候就导致大脑畸形，在一些自闭症患者中也可以看到类似的畸形。”

一种保护大脑的治疗方法?

在他们的一些实验中，研究人员观察到老鼠出生后大脑的一些区域组织混乱。但当然，还需要做更多的工作来将母体炎症、脉络膜丛和自闭症等疾病联系起来。将这些知识转化为治疗还需要更多的工作。

“我们的目标是看看是否能阻止破坏脉络丛Lehtinen说。“这将涉及到与多个领域的多个不同团队的合作，以及目前正在进行的成像技术的进一步进步。”

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