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符号系统:它是什么,它做什么?

健康 89xy 3周前 (09-30) 17次浏览

在这个聚光灯下,我们介绍了淋巴系统:大脑专用的废物清除系统。现在牵涉到各种情况,是我们认识的时候了。

符号系统:它是什么,它做什么?

在Pinterest上分享Astroglia(如上图所示)在大脑的垃圾收集服务中起着举足轻重的作用。

我们很多人对淋巴系统比较熟悉;它有许多功能,其中之一是清除细胞间隙(称为间隙)中的代谢废物。

然而,由大脑和脊髓组成的中枢神经系统(CNS)没有任何真正的淋巴管。

因为中枢神经系统非常活跃,代谢废物会迅速积累。

中枢神经系统对环境的波动也非常敏感,所以身体需要以某种方式清除细胞垃圾,这就是淋巴系统的作用。

在发现这种基于大脑的垃圾处理系统之前,科学家们认为每个细胞都处理自己的代谢碎屑。

如果随着年龄的增长,细胞系统过载或变慢,细胞之间就会堆积代谢垃圾。这些垃圾包括β-淀粉样蛋白——与阿尔茨海默病相关的蛋白质——等产品。

星形神经胶质

“glymphatic”一词是由发现该系统的丹麦神经科学家迈肯·内德加德创造的。这个名字是指神经胶质细胞,它对这个废物清除系统至关重要。

与神经元相比,神经胶质细胞得到的覆盖相对较少,尽管在大脑中也一样多。长期以来,人们认为它们只不过是低级的支持细胞,但现在它们受到了更高的重视。

胶质细胞保护、滋养和隔离神经元。它们也在免疫系统中发挥作用,正如我们现在所知,在淋巴系统中也发挥作用。

特别是,一种被称为星形胶质细胞的胶质细胞非常重要。这些细胞上的受体,称为水通道蛋白-4通道,允许脑脊液(CSF)进入中枢神经系统,建立一个电流,使液体分流通过系统。

脑脊液是一种围绕中枢神经系统的透明液体,为其提供机械和免疫保护等。

与动脉平行的淋巴系统也利用血液循环中的脉动来帮助保持血液流动。

随着血管有节奏地扩张,它们驱动间质和脑脊液之间的化合物交换。

淋巴系统在硬膜处与身体其他部分的淋巴系统相连,硬膜是覆盖中枢神经系统的厚厚的结缔组织膜。

睡眠的重要性

内德加德发现后,她在老鼠身上进行了一系列实验,以更好地理解这个系统是如何工作的,以及何时最活跃。特别是,该团队专注于睡眠和阿尔茨海默氏症。

Nedergaard和她的团队发现,动物睡觉时,淋巴系统最忙。他们显示,当老鼠睡觉时,间质的体积增加了60%。

这种体积的增加也促进了脑脊液和间质液的交换,加速了淀粉样蛋白的清除。他们的结论是:

“睡眠的恢复功能可能是增强清除清醒时积累的潜在神经毒性废物的结果。”

这项早期工作激发了一波新的研究,最近的一项研究于本月发表。研究人员观察了高血压对淋巴系统功能的影响。

随着时间的推移,高血压会导致血管失去弹性,变得越来越僵硬。因为动脉壁的规则脉动驱动着淋巴系统,这种硬化阻碍了它的功能。

科学家们用一个高血压小鼠模型证明,高血压引起的动脉硬化确实干扰了垃圾处理系统的工作方式;这阻碍了它有效清除大脑中的大分子,如β-淀粉样蛋白。

这一发现可能有助于解释为什么科学家发现高血压、认知能力下降和痴呆症之间存在联系。

帕金森氏病

帕金森病是另一种以大脑中蛋白质堆积为特征的疾病。在这种情况下,蛋白质是α-突触核蛋白。

这让一些研究人员想知道glymphatic系统是否也与此有关。

在帕金森氏病中,大脑的多巴胺通路中断。这些途径在睡眠-觉醒周期和昼夜节律中起重要作用;因此,帕金森氏症患者经常经历睡眠障碍。

发表在《神经科学与生物行为评论》上的一篇评论指出,睡眠模式的中断可能会阻碍包括α-突触核蛋白在内的碎片的淋巴清除,从而帮助它们在大脑中积累。

脑外伤

慢性创伤性脑病是反复击打头部的结果;它过去被称为“酒后综合症”,因为它发生在拳击手身上。

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Brain injuries may interfere with glymphatic drainage.

症状包括记忆丧失、情绪变化、困惑和认知能力下降。

一些研究人员认为,脑外伤对淋巴系统的破坏可能会增加患慢性创伤性脑病的风险。

这篇综述的作者写道,在脑外伤后,“睡眠开始和维持困难是最常见的报告症状之一。”

正如我们所看到的,这干扰了睡眠期间蛋白质从间隙空间的淋巴清除。

与此同时,这些类型的损伤会导致水通道蛋白-4通道(星形胶质细胞上对淋巴透明细胞至关重要的重要受体)的重新定位,从而阻碍垃圾蛋白从间隙空间的清除。

作者认为,这一系统的破坏可能“在将重复性[创伤性脑损伤]与后来的神经退化联系起来的解释链中提供一个环节。”

糖尿病

除了在神经疾病中的可能作用之外,一些研究人员还研究了淋巴系统的障碍如何与糖尿病的认知症状有关。

科学家们已经表明,糖尿病可以影响一系列认知功能,无论是在疾病发展的早期还是后期。

一些研究人员正在询问这里是否也涉及到了淋巴系统。在老鼠身上进行的一项研究使用核磁共振成像扫描来观察海马体中脑脊液的运动,海马体是大脑中参与形成新记忆的一部分,还有其他任务。

科学家发现,在患有2型糖尿病的小鼠中,脑脊液的清除“慢了三倍”他们还发现了认知缺陷和社交系统损伤之间的相关性——如果垃圾没有被清除,思维技能就会受到阻碍。

老化

随着年龄的增长,一定程度的认知下降几乎是不可避免的。这涉及到广泛的因素,一些科学家认为淋巴系统可以发挥作用。

2014年发表的一项研究调查了老鼠衰老时的淋巴系统效率;作者发现“效率急剧下降”

在对淋巴系统及其在疾病和衰老中的作用的综述中,作者写道,随着年龄的增长,该系统活性的降低可能“导致错误折叠和过度磷酸化蛋白质的积累”,增加神经退行性疾病的风险,并可能加剧认知功能障碍。

相对而言,我们对英国的社交系统还知之甚少。然而,因为它清洁了我们最敏感和复杂的器官,它很可能在某种程度上影响我们的整体健康。

glymphatic系统可能不包含我们所有关于神经退行性疾病及其他问题的答案,但它可能是一些有趣的新观点的关键。


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