科学家以往认为大脑是相对封闭的器官,受“血脑屏障”(blood-brainbarrier)保护,能阻挡多数血液物质与细胞进入脑组织。史 丹佛大学(StanfordUniversity)最新研究发现,人类步入中年,血液免疫细胞会逐渐进入大脑,且展现大脑专属免疫细胞“小胶细胞”(microglia)的特征。论文刊登于《自然》(Nature)期刊,显示大脑与全身免疫系统的关系,可能比过去以为的更紧密。
小胶细胞是大脑重要的免疫细胞,平时负责巡视神经组织、清除细胞残骸与异常蛋白质。科学家以往认为,小胶细胞主要是生命早期建立,成年后便留在大脑自行维持。但这次研究提供不同答案,分析同一人的血液与脑组织,利用细胞随年龄累积的遗传变化,来比对它们是否有共同来源。结果发现,部分小胶细胞与血液免疫细胞有相同遗传特征,显示有些小胶细胞其实来自血液系统。换句话说,即使到了成年,血液免疫细胞仍可能进入大脑,成为大脑免疫系统的一部分。
更重要的是,这种现象可能早在中年就开始,而不是只出现在高龄者身上。当我们还没明显感受到大脑功能衰退,大脑免疫细胞组成 可能就悄悄发生变化。这代表大脑免疫系统并不是从年轻到老都维持不变的封闭社区,而是会随年龄持续变化的动态系统。值得注意的是,这种现象目前似乎是人类大脑特有,小鼠与非人类灵长类动物,没有观察到类似变化。这提醒我们,人类大脑的老化过程,可能有动物实验无法完全呈现之处。
史丹佛团队先前发现,有些血液带特殊免疫细胞的人,阿兹海默症风险反而较低。如今既然知道血液免疫细胞可进入大脑,令人不禁要问:这些细胞是否可帮忙清除大脑有害物质?若此机制可行,将来可当作开发阿兹海默症新疗法的策略。如先在体外“训练”免疫细胞精准辨识类淀粉蛋白(amyloid)等异常沉积,再回输至大脑执行清除任务。不过,这类细胞究竟 能发挥多少疗效仍需验证,距离临床应用依然有一段路要走。
总结,大脑不是封闭的器官。研究显示年龄增加后,血液免疫细胞可能进入大脑,显示大脑与全身免疫系统有密切关系。但这些细胞 进入大脑后究竟扮演什么角色,目前仍不清楚。未来,当我们研究大脑老化,或许也要把目光延伸至血液,才能看见更完整的变化。