Cell重磅 | 脑膜淋巴系统?科学家找到逆转衰老认知的新钥匙

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想象这样一个场景:你的爷爷突然记不住昨天吃了什么,或者你的妈妈开始分不清家里的物品位置。这些看似普通的小事,背后可能隐藏着大脑健康的微妙变化。有时只是“小小的健忘”,但对于一些人来说,记忆衰退却是持续且不可逆的,最终甚至会影响他们的日常生活。这种现象在老年人中尤为常见,许多家庭都深受认知衰退和的困扰。然而,科学家们最近的一项研究可能会给我们带来希望——他们发现,通过增强大脑的“清洁系统”功能,可以改善老年人的认知能力!

脑膜淋巴管:大脑的“下水道”

你可能听说过淋巴系统,它负责清理身体中的废物,而我们的脑部其实也有一套类似的清洁系统——脑膜淋巴管。它的作用就像城市的下水道,负责将大脑中的废弃物和多余的脑脊液排走,保持大脑的“清洁”。

当这个“下水道”系统出现问题时,类似于“下水道堵塞”,大脑中的废物无法及时清理,进而影响神经元之间的沟通,导致记忆力下降甚至认知障碍。科学家们一直怀疑脑膜淋巴系统的衰退可能是导致老年认知功能下降的关键因素,但具体的机制一直不清楚。

重磅研究:脑膜淋巴管与认知能力的联系

2025年3月21日,美国圣路易斯华盛顿大学的Jonathan Kipnis团队在《Cell》期刊上发表了一项重要研究。他们通过实验发现,脑膜淋巴管的功能障碍会导致大脑中的神经连接发生变化,从而引起记忆力下降。

在实验中,科学家们通过手术阻断小鼠的脑膜淋巴管,结果发现这些小鼠的学习和记忆能力显著下降。他们变得更容易迷路,也更难记住新信息。这一现象让研究人员进一步探究其背后的机制。

小胶质细胞:大脑的“清洁工”

研究人员发现,脑膜淋巴系统的衰退会影响一种叫做“小胶质细胞”的特殊大脑免疫细胞。小胶质细胞相当于大脑的“清洁工”,它们负责清理受损神经元和多余的神经连接。但当脑膜淋巴系统功能受损时,小胶质细胞的行为也会发生变化。

具体来说,小胶质细胞会释放大量的炎症因子,其中一种叫做白细胞介素-6(IL-6)的物质尤为关键。IL-6会影响神经元之间的信息传递,使得神经元的“信号交流”变得不正常,最终导致记忆力下降和认知功能受损。

逆转认知衰退的新希望

最令人兴奋的发现是,科学家们尝试通过增强脑膜淋巴功能,来改善认知衰退。研究人员对老年小鼠进行了一种特殊的治疗——VEGF-C治疗(血管内皮生长因子-C治疗),结果令人惊讶:

脑膜淋巴管的覆盖率增加了,废物清理能力提升。

✔ 小鼠的认知能力明显提高,表现出更强的学习和记忆能力。

IL-6水平下降,神经信号的传递恢复正常,减轻与衰老相关的突触和行为改变。

图1 增强老年小鼠的脑膜淋巴系统可减轻与衰老相关的突触和行为改变

(A 和 B) 24 个月大小鼠与 2 个月大小鼠相比,mPFC 的 II/III 层锥体细胞的 mIPSC/mEPSC 的代表性轨迹和量化。n = 5 只小鼠的 15 个细胞(2 个月大的 mIPSC);n = 4 只小鼠的 18 个细胞(2 岁大的 mIPSC);n = 4 只小鼠的 16 个细胞(2 个月大的 mEPSC);n = 3 只小鼠的 16 个细胞(2 岁大的 mEPSC);学生 t 检验。

(C) 实验示意图。在脑池内注射 AAV1-CMV-EGFP/AAV1-CMV-mVEGF-C 4 周后,对 20 至 24 个月大的小鼠的 mPFC 的 II/III 层锥体细胞的突触特征和行为特征进行了评估。

(D) 小鼠腹腔注射 4 周后硬脑膜 Lyve1 表达的代表性图像和量化。n = 5 只小鼠(老年 + EGFP),6 只(老年 + VEGF-C),学生 t 检验。比例尺:1 毫米。

(E 和 F)EGFP/mVEGF-C 治疗的 20∼24 个月大小鼠的 mIPSC/mEPSC 代表性轨迹和量化。n = 5 只小鼠的 28 个细胞(EGFP mIPSC);n = 6 只小鼠的 35 个细胞(VEGF-C mIPSC);n = 3 只小鼠的 19 个细胞(EGFP mEPSC);n = 3 只小鼠的 20 个细胞(VEGF-C mEPSC);Mann-Whitney 检验。

(G)EGFP/mVEGF-C 治疗的 20∼24 个月大小鼠的代表性鼻追踪轨迹和新物体识别测试探索时间的量化。 Fam,熟悉的物体;Nov,新奇的物体,n = 12 只小鼠(EGFP),n = 11 只(VEGF-C),对探索时间进行重复测量的双向方差分析,对指数进行学生 t 检验。

(H) EGFP/mVEGF-C 治疗的 20∼24 个月大小鼠的 PFC qPCR 结果。n = 3 只小鼠(EGFP),n = 6 只(VEGF-C),单样本 t 检验。

(I) 实验示意图。在脑池内注射 AAV1-CMV-EGFP/AAV1-CMV-mVEGF-C 和假手术/dCLN 结扎手术 4 周后评估了 II/III 层 mPFC 细胞的突触特征。

(J) mIPSC 的代表性轨迹和量化。n = 4 只小鼠的 25 个细胞(假手术-EGFP); n = 6 只小鼠的 36 个细胞(假手术 VEGF-C);n = 5 只小鼠的 29 个细胞(连接 VEGF-C);Kruskal-Wallis 检验。

(A、B、E、F 和 J)来自同一只动物的细胞用相同颜色标记。所有数据均以平均值 ± SEM 表示。显著性表示为 ∗p < 0.05、∗∗p < 0.01、∗∗∗p < 0.001 或 ns(不显著)。


这项研究表明,通过增强脑膜淋巴系统,可以有效缓解因衰老导致的认知衰退,甚至有可能应用于阿尔茨海默病等神经退行性疾病的治疗。这意味着,未来有可能开发出专门针对脑膜淋巴系统的药物,帮助老年人保持清晰的思维,甚至让他们找回那些被遗忘的记忆!

仍需探索的关键问题

尽管这项研究带来了重大突破,但科学家们仍然有很多问题需要解答。例如:

• IL-6为什么会选择性地影响神经抑制信号?

小胶质细胞究竟是如何在脑膜淋巴管受损后发生变化的?

除了小胶质细胞之外,是否还有其他细胞也会释放IL-6?

未来的研究将致力于解答这些问题,并寻找最安全有效的方法来增强脑膜淋巴功能,从而帮助更多的人保持健康的大脑。

日常生活中如何呵护我们的"大脑清洁系统"?

1. 保持良好作息:充足的睡眠是大脑清理废物的关键时间。每天保证7-8小时高质量睡眠。

2. 适度运动:有氧运动不仅锻炼身体,还能促进大脑血液循环,帮助"清洁系统"更好地工作。

3. 均衡饮食:摄入富含omega-3脂肪酸的食物,如鱼、坚果,有助于神经元健康。

4. 保持社交和学习:经常学习新事物,与人交流,可以帮助大脑保持活力。

5. 管理压力:长期压力会影响大脑功能,适当的冥想和放松很重要。

尽管科学研究仍在继续,但这项发现已经为我们描绘了一幅充满希望的蓝图。我们的大脑并非被动老化的器官,而是可以通过正确的方式得到呵护和修复的奇妙系统。想象未来,我们可以像维修家电一样,精准地"调理"我们的大脑系统。毕竟,大脑是我们一生最宝贵的财富,让它保持健康,是对未来最好的投资!


参考文献:

1.Kim et al., Meningeal lymphatics-microglia axis regulates synaptic physiology, Cell (2025), https://doi.org/ 10.1016/j.cell.2025.02.022

2.中国痴呆与认知障碍诊治指南写作组, 中国医师协会神经内科医师分会认知障碍疾病专业委员会. 中国阿尔茨海默病一级预防指南 [J] . 中华医学杂志, 2020, 100(35) : 2721-2735. DOI: 10.3760/cma.j.cn112137-20200702-02017

声明:本文提供的信息仅供参考,不构成医疗建议。本文内容是基于现有的医学研究和临床实践,旨在为医生提供专业领域的知识更新和教育目的。在实施任何医疗程序、治疗方案或健康计划时,医生应依赖自己的专业判断,并考虑患者的个体情况。
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