中國科學院腦科學與智能技術卓越創(chuàng)新中心（神經科學研究所）研究員杜久林、副研究員李佳課題組，聯(lián)合上海交通大學醫(yī)學院附屬瑞金醫(yī)院主任醫(yī)師尚寒冰課題組，首次發(fā)現(xiàn)腦膜淋巴系統(tǒng)發(fā)育的大腦調控機制，為神經-免疫系統(tǒng)互作研究提供了新認知。近日，相關研究成果發(fā)表于《細胞》。

1787年，意大利解剖學家首次描述了人腦膜淋巴系統(tǒng)。但直到2015年，芬蘭赫爾辛基大學與美國華盛頓大學的兩個團隊才分別系統(tǒng)研究了腦膜淋巴系統(tǒng)的結構與相關功能。此后近10年的研究表明，腦膜淋巴系統(tǒng)是大腦的“排污網絡”，通過清除代謝廢物、運輸免疫細胞等方式維持大腦內穩(wěn)態(tài)，但其發(fā)育調控機制仍待解答。

研究團隊利用脊椎動物斑馬魚在體長時間成像的優(yōu)勢，結合多種實驗方法，發(fā)現(xiàn)上調大腦神經活動可顯著增強位于軟腦膜的腦膜淋巴內皮細胞（muLEC）發(fā)育，抑制神經活動則導致muLEC發(fā)育受損。

血管內皮生長因子C（Vegfc）是淋巴系統(tǒng)發(fā)育必需的因子。以此為線索，研究團隊鑒定到了特異性表達Vegfc的膠質細胞亞群。這些細胞延伸出的纖維直達腦膜表面，是腦內Vegfc的主要來源。這些細胞的缺失會導致muLEC無法正常發(fā)育，而上調其Vegfc信號則顯著增強muLEC發(fā)育。同時，這些細胞的活動及其Vegfc的表達水平均受到神經活動的調節(jié)。

研究團隊進一步發(fā)現(xiàn)，膠質細胞亞群分泌的Vegfc前體轉化為成熟形式的Vegfc（mVegfc），需要位于腦膜的成纖維細胞分泌的膠原蛋白和鈣結合表皮生長因子結構域1協(xié)同作用。這種跨組織間的協(xié)作能夠將mVegfc精確限制在腦膜上，進而確保muLEC僅分布于腦表面而不會侵入腦實質。

研究團隊表示，大腦不僅是神經信息處理中心，也是自身微環(huán)境的“協(xié)調者”。該研究揭示了一條全新的“神經-膠質-成纖維細胞-淋巴”調控軸，解釋了大腦根據(jù)功能需求動態(tài)調節(jié)淋巴網絡構建的機制，為研究腦-免疫互作提供了新框架，同時詮釋了腦膜淋巴系統(tǒng)只定位于腦膜而不侵入腦實質的原因所在。

相關論文信息：http://doi.org/10.1016/j.cell.2025.04.008

來源：中科院