Nedergaard詳解 如何發現卒中後腦水腫源於腦脊液湧入

神外前沿 發佈 2020-02-24T04:50:54+00:00

詳見:Science重磅| 卒中後腦水腫主要源於腦脊液湧入 而非血管內液體滲出該項目的主要研究者為美國羅切斯特大學醫學中心Maiken Nedergaard教授。在今年國際卒中大會上,Thomas Willis獎頒給了Maiken Nedergaard教授,獎勵這項研究貢獻。在本

神外前沿訊,近日,《Science》發表了腦卒中領域重磅研究突破,該研究發現腦脊液湧入導致急性缺血性組織腫脹,顛覆了以前人們認為的血管內液體滲出是水腫的原因。詳見:Science重磅 | 卒中後腦水腫主要源於腦脊液湧入 而非血管內液體滲出


該項目的主要研究者為美國羅切斯特大學醫學中心Maiken Nedergaard教授。


在今年國際卒中大會(ISC)上,Thomas Willis獎頒給了Maiken Nedergaard教授,獎勵這項研究貢獻。


在本次ISC大會上,Nedergaard教授也就腦水腫是否與類淋巴系統這項研究,做了精彩報告。


報告摘要如下:

眾所周知,缺血性卒中發生腦水腫是臨床上一個非常棘手的問題,雖然引起水腫的機制尚不明朗,但普遍認為其與血腦屏障損壞、液體從血管內滲出有關。而Nedergaard教授團隊認為不然,並提出類淋巴系統很有可能是幕後真正的「元兇」。


她先從解剖結構層面回顧何謂類淋巴系統(Glymphatic system),下圖展示了硬腦膜淋巴系統,其中藍色代表腦淋巴液,淋巴液從血管間質收集起來,沿著白色淋巴管流入深部腦靜脈。在腦血管周邊腦脊液中注射標記微粒後,監測心動和呼吸。


他們發現,心律的脈衝驅使腦脊液微粒朝深部淋巴管道運動。實際上,早在2013年,研究者通過顯微鏡就已經觀察到了甦醒時並不存在這種腦脊液運動,而一旦進入睡眠或在麻醉情況下,腦脊液開始從大腦前部向後部及深部經淋巴系統,最後進入深部腦靜脈。



顱腔內容物中,腦組織占比85%,腦脊液(CSF)占比10%,約1L左右,其餘5%為血液。自卒中發病後,隨著時間的推移,腦水腫從細胞內水腫、到間質水腫、再到電解質及蛋白的動態變化。該過程中腦脊液是如何在卒中發病後進入到缺血腦組織中的呢?研究團隊做了這樣一個動物模型,先將老鼠大腦中動脈封堵,觀察約5分鐘左右,腦脊液開始進入雙側腦組織,同側相較於對側腦脊液量更大,這與腦脊液中含有大量Na+有關。在卒中發病後,腦細胞受損,產生定向腦電位抑制波,而後引起腦脊液向腦組織滲入。



總結一下這個過程:卒中發病 --- 產生定向腦電位抑制波並傳遞至周圍 --- 類淋巴系統發揮作用,打開通道使腦脊液向腦組織滲入 --- 血管堵塞後收縮造成血管間質空間增大 --- 腦脊液內流速度加急 --- 加劇腦水腫。以上過程自腦血管阻塞至水腫開始大約20 min。



基於此,我們認為,這是目前最為完整解釋腦水腫形成機制的理論,從腦血管閉塞開始,影響到腦電位失控,抑制波形成,打開腦類淋巴系統,腦脊液開始滲透缺血腦組織。該理論可在如何控制腦水腫等相關臨床研究方面發揮重要作用,提供更多研究靶點與機會。


【這篇摘要的作者是David Wang,首發在SVN俱樂部,神外前沿獲准轉載】


演講者簡介

Maiken Nedergaard教授,丹麥皇家科學院院士,美國羅徹斯特大學醫學中心轉化醫學主任,丹麥哥本哈根大學基礎與神經轉化醫學特邀專家。Maiken Nedergaard 教授是世界神經科學領域的頂尖科學家,主要研究方向為星形膠質細胞功能學,神經疼痛,腦退行性疾病。Maiken Nedergaard 教授已在《Sceince》,《Nature》等頂級學術期刊發表五十餘篇科研論文。其在2013年發表的睡眠對於人類意義的科研論文被《Science》評為該年度十大科技突破之一。2014年獲得美國科學促進會頒發的紐科姆·克利夫蘭獎。現正承擔丹麥諾德諾德基金會獎得主研究基金與多項美國NIH基金。由於Maiken Nedergaard 教授在神經科學領域的突破科研貢獻,其先後被《紐約時報》,丹麥國家電視台等多家主流媒體採訪,並報導其重要科研成果。


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