对抗脑部疾病的新盟友我们自己的头骨
阿尔茨海默病、中风、多发性硬化症和其他神经系统疾病由于免疫细胞介导的神经炎症而造成严重损害。控制这种炎症带来了重大的医学挑战，因为大脑受到颅骨和其他周围膜的保护，这使得大脑更难接受治疗方法。科学家此前发现了从头骨骨髓到大脑的通道，允许免疫细胞运动。现在，新的研究表明，头骨骨髓中的细胞在组成和疾病反应方面都是独特的。这些发现为神经系统疾病的诊断和治疗提供了新的可能性，并通过非侵入性颅骨成像彻底改变了未来的大脑健康监测。结果现已发表于细胞。
阿尔茨海默病、中风和多发性硬化症等神经系统疾病对全世界数百万人的生活造成毁灭性影响。一个共同的特征是神经炎症，这是大脑内部的“火”，可以通过激活免疫细胞和释放炎症分子造成严重损害。然而，由于大脑相对难以接近，因为它受到头骨和三层膜形式的额外保护层的屏蔽，控制和监测这种炎症一直是一个重大挑战。慕尼黑亥姆霍兹大学 Ali Ertürk 教授周围的科学家团队与慕尼黑路德维希马克西米利安大学 (LMU) 和慕尼黑工业大学 (TUM) 的研究人员合作，试图解决这一未满足的需求。
不仅仅是头盔：头骨和大脑之间错综复杂的联系
最近的研究打破了颅骨和大脑没有直接互换的传统认识，揭示了颅骨的骨髓和大脑最外层的保护膜表面(脑膜表面)之间的直接联系。这些连接充当导管，促进免疫细胞的来回移动。科学家团队发现，这些连接通常甚至穿过最外层、最坚韧的膜层——硬脑膜，比之前想象的更接近大脑表面。为了实现这些重大发现，该团队利用了一种称为组织透明化的特殊方法，结合 3D 成像来可视化导管。在组织透明化过程中，生物组织经过特定溶液处理，使其透明，从而使光线能够通过，以便在显微镜下检查脑组织和颅骨。结果，生成了结构和细胞的 3D 图像，从而进行了全面的视觉分析。
研究小组更深入地探讨了颅骨免疫细胞在大脑生理和疾病中发挥的独特作用。他们首先质疑头骨是否含有其他骨骼中找不到的独特的大脑特异性细胞和分子。以小鼠和人类骨骼的转录组学和蛋白质组学分析形式对 RNA 和蛋白质含量进行的广泛分析证实了这一点——头骨确实很特殊，拥有独特的中性粒细胞免疫细胞，这是一种发挥关键作用的白细胞。在免疫系统的防御中。该研究的第一作者、亥姆霍兹慕尼黑埃尔图克实验室的博士生伊尔金·科拉巴斯 (Ilgin Kolabas) 强调说：“这些发现具有深远的意义，表明头骨和大脑之间的联系比以前认为的要复杂得多。”
通讯作者 Ali Ertürk 补充道：“这为诊断和治疗脑部疾病开辟了无数的可能性，并有可能彻底改变我们对神经系统疾病的理解。这一突破可能会导致对阿尔茨海默病和中风等疾病的更有效监测，甚至可能通过早期检测来帮助预防这些疾病的发生。”
展望新未来：从研究到临床实践
另一个有影响力的发现是，利用 PET 成像，研究人员发现来自头骨的信号反映了来自底层大脑的信号，这些信号的变化与阿尔茨海默氏症和中风患者的疾病进展相对应。从而展示了仅通过扫描患者头部表面即可监测大脑炎症的新潜力。
展望未来，研究人员预计他们的发现可以以非侵入性颅骨成像的形式转化为临床实践。Ali Ertürk 解释了它对疾病监测的影响：“这可能可以使用便携式和可穿戴设备来完成，从而提供一种更方便、更实用的方式来监测大脑健康”。研究小组希望这种方法将极大地改善神经系统疾病的诊断、监测，甚至可能的治疗，使我们更接近更有效地管理这些破坏性病症。
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