白细胞在大脑发育中的新作用

是否可以在大脑中发现白细胞一直是一个有争议的问题，它们可能正在做的事情完全是个谜。在由Cell发表的一项开创性研究中，由Adrian Liston教授(英国VIB-KU鲁汶，比利时和巴伯拉罕研究所)领导的国际科学家团队描述了在小鼠和人脑中发现的一组专门的大脑驻留免疫细胞，并且表明白细胞的存在对于小鼠正常的大脑发育至关重要。

就像高度设防的总部一样，我们的大脑也受到特殊保护，可防止人体其余部分通过血脑屏障循环流动。这种高度选择性的边界可确保从血液到大脑的通道受到严格调节。

血脑屏障还使大脑与人体的免疫系统分离，这就是为什么它拥有自己的常驻免疫细胞(称为小胶质细胞)的原因，该细胞触发炎症和组织修复。小胶质细胞在胚胎发育过程中到达大脑，随后种群变得自我更新。

然而，已经发现白细胞是我们免疫系统的一部分，它在多种脑疾病中起作用，包括多发性硬化症，阿尔茨海默氏病和帕金森氏病或中风。是否也可以在健康的大脑中发现白细胞，以及它们在那里可能正在做什么，一直是人们争论的焦点。由Adrian Liston教授(巴布拉汉姆学院鲁汶大学，VIB-KU鲁汶)领导的跨学科研究团队着手寻找答案。

大脑中的白细胞

“对白细胞的误解源于它们的名字，”奥伯特·伯顿(Oliver Burton)博士(巴布拉汉姆研究所)解释道。“这些'免疫细胞'不仅存在于血液中。它们还在我们的身体中不断循环并进入我们的所有器官，包括-事实证明-大脑。我们只是刚刚开始发现白血球。细胞离开血液后就会起作用。这项研究表明，它们起到了中介的作用，将信息从身体的其余部分传递到大脑环境。”

该小组对小鼠和人脑组织中存在的少量但截然不同的大脑驻留T辅助细胞进行了定量和表征。T细胞是一种特殊类型的白细胞，专门用于扫描细胞表面以寻找感染迹象并触发适当的免疫反应。新技术使研究人员能够更详细地研究这些细胞，包括循环T细胞进入大脑并开始发展驻留于大脑的T细胞特征的过程。

卡洛斯·罗卡(Babraham Institute)博士：“科学正在变得越来越多学科化。在这里，我们不仅从免疫学，神经科学和微生物学方面引进专业知识，而且还从计算机科学和应用数学领域引进专业知识。新的数据分析方法使我们能够对我们在大脑中发现的白细胞的生物学有了更深的了解。”

进化角色

科学家发现，当大脑中不存在T辅助细胞时，老鼠大脑中的常驻免疫细胞-小胶质细胞仍然悬浮在胎儿和成年发育状态之间。观察到，缺乏脑T细胞的小鼠表现出多种变化。该分析指出，驻留于大脑的T细胞在大脑发育中具有重要作用。如果T细胞参与小鼠的正常大脑发育，那么人类是否也一样?

Liston说：“在小鼠中，免疫细胞在出生时进入的浪潮触发了大脑发育的转变。”“尽管人类的妊娠时间比小鼠要长得多，但我们不知道免疫细胞进入大脑的时间。这是在出生前发生的吗?会推迟到出生后吗?进入时间的变化是否有助于人类增强的认知能力的演变?”

这些发现为大脑与我们的免疫系统如何相互作用提出了一系列全新的问题。博士说：“从事这个项目真的非常令人兴奋。我们正在学习很多有关免疫系统如何改变大脑以及大脑如何改变免疫系统的知识。两者之间的联系比我们以前想象的要紧密得多。” Emanuela Pasciuto(VIB-KU鲁汶)

Liston说：“这项研究还与肠道微生物组建立了联系。“肠道中的细菌与不同的神经系统疾病之间现在存在多种联系，但对它们之间的联系没有任何令人信服的解释。我们证明白细胞已被修饰通过肠道细菌，然后将这些信息带入大脑。这可能是肠道微生物组影响大脑的途径。”

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