有人認為,腦脊液只存在于大腦和脊髓中。事實上,幾個世紀以來,科學家和醫生基本都是這么認為的。但“腦脊液”這一名稱可能具有欺騙性。9月4日,研究人員在《科學進展》上報告說,這種清潔、滋養和保護周圍器官的清澈液體,也沐浴著身體的神經。
“這是該領域最重要的論文之一。”德國烏爾姆大學臨床神經學家Karl Bechter說。他沒有參與這項研究,但過去他和其他人提出了腦脊液滲透神經的例子。
Bechter表示,這是第一項表明腦脊液可以在全身范圍內“遠游”的研究。這一發現可能為將藥物輸送至身體一些最難以接近的部位開辟新途徑。
全身神經可能浸泡于腦脊液中。圖片來源:FULTZ ET AL. 2019/SCIENCE
人體是一束神經。除了構成中樞神經系統的大腦和脊髓外,以數公里計的細長纖維在人體結構中蜿蜒而行。在這里,它們形成了一個外周神經系統。該系統發出信號,使人們能夠做從走路到感覺疼痛的一切事情。
然而,盡管這兩個系統相互連接,但之前的解剖學研究表明,腦脊液僅限于中樞神經系統。
兩年半前,美國佛羅里達大學干細胞生物學家Edward Scott和他的外科醫生同事Joe Pessa,在一項整形手術研究中注意到一些奇怪的事情。
Pessa正在研究如何在手術過程中避免損傷含腦脊液的人體結構和神經。當他們將生理鹽水注入人類尸體含腦脊液的腦室時,其手腕上的周圍神經腫脹了。于是,研究人員決定進一步探索,在活小鼠的腦室內注射熒光液體,并追蹤其去向。熒光液體不知怎么地進入了貫穿腿后部的坐骨神經。
出于好奇,研究人員決定使用一種更精細的示蹤劑——金納米粒子,在小鼠身上重復實驗。這些微小的顆粒可以通過光學和電子顯微鏡檢測到,并能定制成特定尺寸。
Scott團隊注射的金納米粒子與在腦脊液中發現的分子大小相似——較小的是葡萄糖分子大小、較大的是抗體大小。4小時后,研究人員在小鼠身體的3個部位解剖神經,并使用光學顯微鏡進行分析。
結果發現,較小的粒子已經從腦脊液傳播到與坐骨神經一樣遠的周圍神經,較大的粒子停留在脊髓和周圍神經起點的邊界。進一步的電子顯微鏡實驗顯示,較小的粒子確實到達了坐骨神經的遠端區域——包括神經元和支持它們的細胞。
沒有參與這項工作的瑞士伯爾尼大學神經免疫學家Steven Proulx說,使用金納米粒子“是一項相當高明的技術”。它們的微小尺寸是關鍵,之前研究人員使用了尺寸更大的示蹤劑,卻因其太大而無法滲入神經。
血液中的大多數分子不能到達這些神經。但這項研究表明,在腦脊液中漂浮的小信號分子、營養物質甚至藥物都可以輸送到神經。“這一新發現揭示了鎮痛藥到達疼痛神經的潛在新途徑。”Scott說。
Scott指出,科學家已經知道,外周神經被一種名為神經內膜液的物質所包圍,但沒有人知道它來自哪里。新研究表明,這兩種流體可能是同一種。
相關論文信息:https://doi.org/10.1126/sciadv.adn3259
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