科学家在大脑中找到秘密隧道 原来我们的免疫系统如此高级

免疫力是人体自身极其重要的防御机制，利用免疫细胞可以识别并消灭病毒、细菌等外来的侵入性异物，处理衰老、损伤、死亡、变性的自身细胞，以及识别和处理体内突变细胞和病毒感染细胞。

免疫细胞（immune cell）俗称白细胞，包括先天性淋巴细胞、各种吞噬细胞和能识别抗原、产生特异性免疫应答的淋巴细胞等，在人体自身免疫系统中担任着重要的角色。通常科学家认为免疫细胞是通过血液在身体的各个部位传输，以治疗中风、受伤或脑部紊乱后的脑部炎症。然而，最近一项研究表明免疫细胞的传输还另有一条捷径。

中性粒细胞(neutrophilic granulocyte, neutrophil)占白细胞总数的50%-70%，是白细胞中数量最多的一种。在局部感染或损伤情况下，中性粒细胞可很快穿过血管壁进入组织发挥作用。美国哈佛医学院和马萨诸塞州波士顿综合医院的研究人员在研究免疫细胞是否会在脑卒中（中风）或脑膜炎过程中产生时发现，老鼠和人类身上均有将颅骨骨髓连接到大脑内层的微小通道，提供了受损伤情况下使免疫细胞从骨髓直接涌入大脑的途径。

该研究团队开发了一种用荧光膜染料标记细胞的技术，即细胞追踪器。他们用染料处理这些细胞，并将它们注射到小鼠的骨髓部位。其中红色标记的细胞被注入颅骨，绿色标记的细胞则被注入胫骨。细胞注入后，研究人员立即诱发几种急性炎症模型，包括中风和化学诱导的脑膜炎。他们发现，在患有中风和脑膜炎的情况下，颅骨对大脑的中性粒细胞的贡献明显多于胫骨。但问题随之而来，中性粒细胞是如何被传递的？

研究人员使用器官浴显微镜对小鼠头骨的内表面进行成像，同时使用浴液维持组织的完整性，成像结果显示出直接连接骨髓和硬脑膜的微观血管通道。正常情况下，红细胞通过这些通道从颅骨内部流向骨髓，但是在中风的情况下，则从骨髓到大脑的相反方向运输中性粒细胞。为了确定人类是否有类似的组织，研究人员在手术中获得人类头骨，并进行了详细的成像，发现在头骨的内层和外层中同样存在类似的通道，直径比小鼠头骨中的通道大五倍。

因为许多脑部疾病常常伴有炎症，这一惊人发现可以帮助科学家更多地了解免疫系统攻击大脑所致的脑部疾病的机制，如多发性硬化症等。然而，科学家们仍需进行深入研究以确定除微小隧道的中性粒细胞以外的免疫细胞类型，以及它们在各种条件下所起的作用。

参考文献：Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration，Nature Neuroscience，2018，volume 21，pages1209–1217.