2015年11月2日

中樞神經系統中的淋巴管

作者/張荷清(東海大學生命科學學士,陽明大學神經科學研究所甲組碩士,現職臺灣大學解剖所研究助理)、李立仁(路易斯安那州立大學博士,加州大學柏克萊分校博士後研究,任教於臺灣大學解剖學暨細胞生物學研究所,專長神經解剖學)

原本中樞神經系統的特徵之一,就是缺乏淋巴系統。雖然先前已知在腦膜腔室間,有獨特的免疫功能,但仍無法解釋免疫細胞是如何進出腦部。為了尋找T細胞進出腦膜的閘門,Louveau 等人發現腦膜內竟有一套具備正常功能的淋巴管。這些結構具有典型淋巴內皮細胞的特殊蛋白,也能承載從腦脊髓液來的組織液及免疫細胞,更能連通深層頸部淋巴結。因為這些淋巴管的位置很獨特,使得它到最近才被發現。這即將改寫以往教科書的內容,相關的研究也將更重視淋巴系統。

看到文章時,不知讀者們是否覺得奇怪,神經科學也算古老,為什麼一直到今天才發現淋巴系統的存在?其實也不能怪科學家們不細心,實在是它的位置太隱密了,就像是公鮟鱇魚貼在母鮟鱇魚身上時小到會被忽略。另一方面,也是因為中樞神經系統的免疫反應確實與周邊組織不同,所以如今才揭開它的神祕面紗。在介紹這個大發現之前,先向讀者簡單說明腦膜構造、中樞神經系統的廢物清除機制和免疫系統的運作。

腦膜構造
從頭骨到腦組織中間的實體結構為腦膜,由外而內依序為硬膜、蜘蛛網膜和軟膜所組成。其中有兩處腔室,一是硬膜間的硬膜靜脈竇,是靜脈血流動的地方;二是蜘蛛網膜下腔,是腦脊髓液循環流動的空間。蜘蛛網膜上突出的部分,稱為蜘蛛網膜絨毛,這是腦脊髓液排出到靜脈血的地方。

腦脊髓液循環
腦脊髓液在第三腦室的脈絡叢生成,並和脈絡叢上的微血管交換物質,之後展開它的「環腦之旅」。腦脊髓液經大腦導水管到第四腦室後,再經由側孔和中央孔進入蜘蛛網膜下腔。腦脊髓液不僅可作為碰撞時的緩衝,它還能帶走腦組織的廢物。在蜘蛛網膜下腔時,腦脊髓液會經由蜘蛛網膜絨毛排出至靜脈竇,絨毛上有瓣膜可擋住回流的血液,加上腦脊髓液壓大於靜脈血壓,所以血液不會流到蜘蛛網膜下腔。

淋巴系統
淋巴系統是體內獨立運作的循環系統,是白血球成熟及流通的地方,各種白血球都會表現特殊的蛋白質,做為身份證,像是T細胞有其特殊蛋白為CD3e。當外來者入侵時,免疫系統會啟動抵禦機制,甚至記住敵人的樣子,以便下次再被入侵時能更快反應。而被記住的過程中,敵人的臉就會被昭告天下,這個動作就是抗原呈現(antigen presenting)。本文的研究對象就是T細胞。......【更多內容請閱讀科學月刊第551期】

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