洞悉脑外伤后免疫系统的作用

头部受伤后,围绕大脑的保护层可能会从它的朋友那里得到一些帮助:免疫细胞开始起作用以协助修复。在一项新的研究中,美国国立卫生研究院的…

头部受伤后,围绕大脑的保护层可能会从它的朋友那里得到一些帮助:免疫细胞开始起作用以协助修复。在一项新的研究中,美国国立卫生研究院的科学家实时观察了不同的免疫细胞承担着精心定时的工作,以修复小鼠大脑受损的衬里(也称为脑膜)。这些结果可能为发现脑膜在轻度创伤性脑损伤(mTBI)后可以治愈的发现提供线索,以及为什么对头部的额外打击会造成如此巨大的破坏。

洞悉脑外伤后免疫系统的作用

美国国立卫生研究院神经疾病和中风研究所的科学家Dorian McGavern博士说:“在免疫系统的帮助下,大脑的内层具有出色的恢复自身能力。”该研究的高级作者发表在《自然免疫学》上。“随着我们更多地了解修复过程中涉及的所有细胞,我们也许能够确定潜在的治疗靶标,从而为患者带来更好的结果。”

该研究来自对患有脑震荡或mTBI的成年患者进行MRI扫描的观察结果。大约一半的mTBI患者显示出脑膜血管受损的证据,在MRI扫描中显示为血管染料从受损血管中漏出。

脑膜是在中枢神经系统中排列的一系列膜,有助于保护大脑和脊髓组织免受各种形式的伤害。对脑膜的损害可导致基础脑组织中的细胞死亡。

McGavern博士的团队发现,尽管大多数患者在20天内修复了渗漏的血管,但仍有17%的患者在受伤后三个月的MRI扫描中仍显示渗漏,表明脑膜持续受损且恢复不完全。

为了了解有关恢复过程的更多信息,McGavern博士及其团队使用最先进的成像工具实时观察了受伤后一周内鼠标脑膜中发生的情况。他们还开发了一种分析修复过程中免疫细胞聚集在受损脑膜中的位置的方法。

在受伤的第一天,来自血液的免疫细胞被称为炎性单核细胞进入受伤的脑膜组织的核心,并开始清除死细胞。几天后,在病变边缘周围工作的另一种类型的血液单核细胞可协助这些细胞,以帮助重建受损的血管,这些血管在一周内即可完全恢复并完全发挥功能。McGavern博士及其团队发现,这些不同免疫细胞类型的作用没有重叠,并且阻断一种免疫活性不会导致另一种免疫细胞接管。

麦加维恩博士说:“在头部受伤之后,脑膜会召集一名清理人员,然后由一个单独的维修人员来帮助修复受损的血管。”

研究人员还发现,第二次头部受伤的时机对小鼠的修复过程具有重大影响。在第一个TBI的一天之内遭受的第二次伤害导致了额外的炎症,并且未发生修复血管的固定伤口愈合阶段。但是,如果几天后再次受伤,一旦伤口愈合阶段已经开始,就不会对脑膜修复过程产生任何影响,血管也会正常重建。

“第二次头部受伤的时机可能决定脑膜是否可以修复。在细胞水平上,我们已经证明,在很短的时间内两个或多个头部受伤可能会对脑衬及其修复能力产生严重的后果,” McGavern博士说。“头部受伤后未能完全恢复的患者有可能在修复过程的第一阶段出现问题。”

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