ระบบกําจัดของเสียของสมองมนุษย์ทํางานอย่างไร?
Feb 26, 2022
Contact:jerry.he@wecistanche.com

Cistanche เป็นสิ่งที่ดีมากสําหรับโรคอัลไซเมอร์

เทคนิคใหม่ที่ไม่รุกรานให้มุมมองเกือบเรียลไทม์ของสมองมนุษย์เสียการอพยพระบบ

ข่าวมหาวิทยาลัยการแพทย์เซาท์แคโรไลนาเมื่อวันที่ 24 กุมภาพันธ์
ทีมวิจัยร่วมจากมหาวิทยาลัยการแพทย์เซาท์แคโรไลนา (MUSC) และมหาวิทยาลัยฟลอริดา (UF) อธิบายเป็นครั้งแรกในวารสาร Nature Communications ถึงผลกระทบของมนุษย์สมองของเสีย การอพยพระบบ การแสดงภาพแบบไม่รุกรานและใกล้เคียงเรียลไทม์ การสมองมีการจัดระเบียบอย่างหนาแน่นมากดังนั้นการเห็นภาพโครงสร้างที่ประมวลผลเสียหรือที่เรียกว่าโครงสร้างน้ําเหลืองเป็นข้อ จํากัด ของสนาม

งานวิจัยนี้ได้รับการตีพิมพ์ในวารสาร Nature Communications (ปัจจัยผลกระทบล่าสุด: 14.919)
"นี่เป็นรายงานฉบับสมบูรณ์ฉบับแรกที่แสดงโครงสร้างของระบบน้ําเหลืองในมนุษย์ที่มีชีวิตสมองดร. Onder Albayram ซึ่งเป็นผู้นําทีมวิจัยและเป็นผู้ช่วยศาสตราจารย์ในภาควิชาพยาธิวิทยาและเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการและประสาทวิทยาที่ MUSC และผู้เขียนบทความกล่าว ผู้เขียนอาวุโส
Albayram รู้สึกทึ่งกับการปรากฏตัวของโครงสร้างน้ําเหลืองที่เป็นไปได้ในสมอง. "ระบบกวาดล้างน้ําเหลืองอยู่ทั่วร่างกาย" "ผมถามตัวเองว่า 'ทําไมเราถึงไม่มีมันอยู่ในสมอง'"
ปรับปรุงการแสดงภาพของสมองของ เสียการอพยพระบบสามารถเพิ่มความเข้าใจของเราว่ามีสุขภาพดีได้อย่างไรสมองงาน นอกจากนี้ยังสามารถช่วยให้เราเข้าใจสาเหตุของโรคทางระบบประสาทเช่นอัลไซเมอร์โรคและวิธีการสมองฟื้นตัวจากบาดแผลสมองการบาดเจ็บ (TBI)
ที่น้ําหนักเดียวกันสมองเป็นส่วนที่มีความต้องการเมตาบอลิซึมมากที่สุดของร่างกายโดยมีน้ําหนักประมาณ 3 ปอนด์ แต่ต้องการ 20% ของการใช้ออกซิเจนทั้งหมด ความต้องการเมตาบอลิซึมนี้มาพร้อมกับความจําเป็นในการกําจัดอย่างสม่ําเสมอเสีย.
เมื่อเลือดที่มีออกซิเจนลําเลียงสารอาหารที่สําคัญผ่านเนื้อเยื่อมันจะรวบรวมเชื้อโรคเซลล์ที่เสียหายและเสีย. ของเหลวนี้จะไหลเข้าสู่ท่อน้ําเหลืองซึ่งจะถูกกรองผ่านต่อมน้ําเหลืองซึ่งกําจัดของเสียที่ไม่ต้องการ
"เป็นเวลานานที่ผู้คนคิดว่าสมองขาดท่อน้ําเหลือง" Sait Albayram, MD, ศาสตราจารย์ในภาควิชาประสาทวิทยาที่มหาวิทยาลัยฟลอริดาและหัวหน้าผู้เขียนบทความกล่าว
"ความคิดนี้เริ่มเปลี่ยนไปเมื่อประมาณ 10 ปีที่แล้วเมื่อรายงานการทดลองครั้งแรกในหนูชี้ให้เห็นว่ามีท่อน้ําเหลืองอยู่รอบ สมอง ซึ่งวางซ้อนกันกับหลอดเลือด แต่ก่อนการศึกษาครั้งนี้มีน้ําเหลืองอยู่ในสมองของมนุษย์ หลักฐานยังไม่เพียงพอ"

Onder Albayram เปรียบสมองในกะโหลกศีรษะกับแอปเปิ้ลที่แขวนอยู่ในขวดโหล ครอบคลุมด้านในของ "ขวดโหล" หรือกะโหลกศีรษะเป็นเยื่อหุ้มที่เปราะบางที่เรียกว่าเยื่อหุ้มสมอง ของเหลวที่เรียกว่าน้ําไขสันหลัง (CSF) ล้อมรอบสมอง ความคิดแบบเดิมคือเสีย-ของเหลวที่บรรทุกในสมองจะไหลไปตามหลอดเลือดไปยังน้ําไขสันหลังซึ่งจะเดินทางออกจากกะโหลกศีรษะและเข้าไปในเส้นเลือด การวิจัยในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาได้แสดงให้เห็นว่ากระบวนการนี้มีความซับซ้อนมากขึ้นโดยมีท่อน้ําเหลือง (เรียกอีกอย่างว่าระบบ glymphatic) ในสมองที่เชี่ยวชาญในการกําจัดเสีย.

อย่างไรก็ตามมีข้อ จํากัด ทางเทคนิคในการสังเกตกิจกรรมของท่อน้ําเหลืองเหล่านี้ในสมองของมนุษย์ สิ่งสําคัญที่สุดในหมู่คนเหล่านี้คือความจําเป็นในการใช้ Gadolinium โลหะหายากที่เป็นพิษซึ่งเป็นโลหะหายากที่เป็นพิษซึ่งใช้เป็นสารความคมชัดในการถ่ายภาพด้วยคลื่นสนามแม่เหล็ก (MRI) ซึ่งเป็นเทคนิคที่ใช้ในการดูและแยกความแตกต่างสมองเทคโนโลยีโครงสร้าง
ในการศึกษานี้นักวิจัยสามารถเอาชนะข้อ จํากัด นี้และใช้ MRI เพื่อให้เห็นภาพท่อน้ําเหลืองในเยื่อหุ้มสมองโดยไม่ต้องใช้สารความคมชัด ทีมใช้ความแตกต่างในปริมาณโปรตีนของสมองเพื่อสร้างการไล่ระดับสีที่ตรงกันข้ามแทน โครงสร้างที่มีปริมาณโปรตีนต่ําจะเข้มกว่าและโครงสร้างที่มีปริมาณโปรตีนสูงจะสว่างขึ้นและมีความละเอียดสูงพอที่จะดูรายละเอียดที่ซับซ้อน

การค้นพบเครือข่ายน้ําเหลืองเยื่อหุ้มสมองอักเสบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในช่วงทศวรรษที่ผ่านมาได้เปลี่ยนหน้าใหม่ในความเข้าใจของเราเกี่ยวกับการจัดการของเสียจากเซลล์ในสมอง"Adviye Ergul, MD, ศาสตราจารย์ในภาควิชาพยาธิวิทยาและเวชศาสตร์ห้องปฏิบัติการที่มหาวิทยาลัย MUSC กล่าว ไม่ใช่ผู้เขียนการศึกษาครั้งนี้
เธอกล่าวว่า "การศึกษาใหม่นี้ก้าวไปข้างหน้าโดยไม่จําเป็นต้องฉีดสารความคมชัดเพื่อให้เห็นภาพท่อน้ําเหลือง นี่คือความสําเร็จที่สําคัญที่จะนําสนามลึกเข้าไปในสมองและขยายความรู้ของเราเกี่ยวกับน้ําเหลืองในสมอง การรับรู้ระบบ"
วิธีการที่เรียบง่ายและสร้างสรรค์นี้ช่วยให้นักวิจัยสามารถจับภาพที่ชัดเจนของท่อน้ําเหลืองซึ่งมีโปรตีนสูงและมากกว่า CSF ประมาณ 50 เท่าเนื่องจากเชื่อมต่อบริเวณสมองกับต่อมน้ําเหลืองที่คอ

ทีมจึงเปรียบเทียบว่าสมองของผู้สูงอายุแตกต่างจากผู้ใหญ่ที่อายุน้อยกว่าและพบว่าผู้สูงอายุมีสมองลดลงเสียการอพยพ.
การใช้เทคนิค MRI แบบไม่รุกรานนี้นักวิจัยและแพทย์สามารถเห็นได้ว่าท่อน้ําเหลืองของสมองที่แข็งแรงมีลักษณะอย่างไรและศึกษาว่าพวกเขาเปลี่ยนไปอย่างไรเมื่อเราอายุมากขึ้น Onder Albayram กล่าว พวกเขายังสามารถกําหนดบทบาทของพวกเขาในการลุกลามของโรค neurodegenerative เช่นอัลไซเมอร์โรคและภาวะสมองเสื่อมที่เกี่ยวข้อง เทคนิคนี้ยังสามารถใช้ในการศึกษาวิธีการเพิ่มผลผลิตน้ําเหลืองของสมองตามอายุซึ่งอาจให้ข้อมูลเชิงลึกเกี่ยวกับการฟื้นตัวหลังจากการบาดเจ็บที่สมองที่กระทบกระเทือนจิตใจ (TBI)
ออนเดอร์ อัลบายาราม กล่าวว่า "ลองนึกภาพอีกครั้งสมองในขวดล้อมรอบด้วยท่อน้ําเหลืองบาง ๆ จะเกิดอะไรขึ้นในช่วง TBI? ท่อน้ําเหลืองเสียหายหรือไม่และจะฟื้นตัวได้อย่างไร? เทคโนโลยีนี้จะช่วยให้เราเริ่มตอบคําถามเหล่านั้นได้"

หนังสืออ้างอิง
ที่มา:มหาวิทยาลัยการแพทย์เซาท์แคโรไลนา
แวบแรกของมนุษย์สมองของท่อระบายน้ํา
หนังสืออ้างอิง:
Albayram, M.S., Smith, G., Tufan, F. et al. การถ่ายภาพ MR แบบไม่รุกรานของมนุษย์สมองเครือข่ายน้ําเหลืองที่มีการเชื่อมต่อกับต่อมน้ําเหลืองที่ปากมดลูก นัท คอมมูน 13, 203 (2022). https://doi.org/10.1038/s41467-021-27887-0






