面部刺激可清除脑内废物,提升衰老大脑的功能
摘要:研究人员发现一种安全、无创的方法,通过机械刺激面部皮肤下的淋巴管来增强大脑的废物清除系统。这种温和的技术显著改善脑脊液(CSF)的引流,这一关键功能随年龄增长而衰退,并导致阿尔茨海默病等认知障碍。研究团队在小鼠和猴子身上使用荧光示踪剂,发现了一条连接面部淋巴管和深部淋巴结的新引流途径,即使在老年个体中也保持完整。一种轻触皮肤的手持设备使老年动物的脑脊液流动恢复年轻状态,为预防或减缓神经衰退的可穿戴治疗带来令人兴奋的潜力。
关键事实:
- 新引流途径:科学家绘制出一条此前未知的脑脊液经面部淋巴管到下颌下淋巴结的引流途径。
- 无创方法:温和的面部和颈部机械刺激可增强脑脊液清除,无需药物或手术。
- 抗衰血管:面部浅层淋巴管在衰老过程中仍保留功能,是治疗性刺激的理想目标。
- 来源:基础科学研究所
基础科学研究所(IBS)的科学家发现了一种无创方法来增强大脑的自然废物引流系统,这一发现可能为应对与年龄相关的神经疾病开辟新途径。在《自然》杂志发表的一项研究中,由KOH Gou Young主任带领,JIN Hokyung、YOON Jin - Hui等资深研究人员以及首席研究员HONG Seon Pyo参与的IBS血管研究中心的研究人员表明,精确刺激颈部和面部皮肤下的淋巴管能显著增强脑脊液(缓冲大脑并有助于清除有毒废物的液体)通过淋巴管的流动。这提供了一种利用安全、无创机械刺激而非依赖药物或手术干预来清除脑废物的新方法。
人类大脑相较其他器官产生废物的速度更快,有效清除废物对大脑健康功能至关重要。这种清除主要由脑脊液完成,它能清除阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病的关键因素如β - 淀粉样蛋白和tau蛋白等有害物质。然而随着年龄增长,这种引流减缓,导致认知能力下降。IBS血管研究中心此前在《自然》(2019年和2024年)发表了具有里程碑意义的研究,表明脑脊液通过颅底的脑膜淋巴管和鼻咽淋巴丛引流到深部颈淋巴结,并且这些淋巴管的年龄相关性退化会损害脑脊液清除。此外,研究团队发现可以通过针对颅外颈淋巴管用药来增强或抑制脑脊液引流,但临床应用有限,因为这些淋巴管在颈部位置太深,无法无创到达。
KOH Gou Young称,这项研究不仅完善了清除脑废物的脑脊液引流途径图,还提供了一种从脑外增强脑脊液引流的新方法,有望成为包括痴呆症在内的神经退行性疾病未来研究的一个里程碑。
现在,研究人员利用带有荧光示踪剂的转基因小鼠和猴子,绘制出一条从大脑到浅表颈淋巴结的新脑脊液引流途径,即通过面部、鼻子和硬腭的淋巴管网络。在老年动物中,许多这些途径已经退化,但面部皮肤下的血管除外,尽管衰老,其功能仍保持完整。JIN Hokyung解释说,已证实面部皮肤下的淋巴管通过各种途径连接到下颌下淋巴结,通过这些连接可以调节衰老和神经退行性疾病中脑脊液引流功能的下降,还需要进一步研究确定这条新发现的途径如何应用于实际患者。
研究团队开发了一种力调节机械刺激器,一种以可控方式轻压和轻抚皮肤的手持设备。应用于老年小鼠时,该设备使脑脊液清除恢复到年轻水平,显著改善引流且不干扰自然的淋巴收缩。YOON Jin - Hui表示很高兴找到一种更安全、更有效的从颅外增强脑脊液引流的方法,正在进行后续研究以调查新发现的引流途径在各种脑部疾病患者中的变化以及这种新刺激方法如何用于治疗。
这种技术可能为增强老年人或神经疾病患者脑废物清除的可穿戴或临床设备铺平道路。研究团队正在研究这种引流系统在阿尔茨海默病等疾病中的表现,以及机械刺激是否可作为预防或治疗工具。
作者:William Suh 来源:基础科学研究所 联系:William Suh - 基础科学研究所 图片:来自Neuroscience News
通过无创操作颈淋巴管增加脑脊液引流:我们在Prox1 - GFP淋巴报告小鼠中使用荧光示踪剂绘制脑脊液通过淋巴管流向浅表颈淋巴结的途径。成年小鼠的示踪研究表明,流向颈部的脑脊液总量中有相当一部分引流到浅表颈淋巴结。老年小鼠的浅表颈淋巴管内皮细胞中编码内皮型一氧化氮合酶(eNOS)的Nos3表达增加,但eNOS蛋白减少且一氧化氮信号受损。这种操作通过压缩浅表颈淋巴管增加脑脊液流出,对其正常自发收缩影响很小。
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