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2024类淋巴系统与中枢神经系统疾病研究进展(附图)

摘要

类淋巴系统是中枢神经系统特有网络，该系统可清除大脑积累的代谢废物,

维持中枢神经系统的内环境稳态。该系统在睡眠状态下相对活，生理功

能受到多种因素影响。非侵入性影像技术评估类淋巴系统功能的应用推动

了临床研究的开展。越来越多的研究表明，类淋巴系统功能与神经退行性

疾病、脑血管病等多种中枢神经系统疾病的发病机制相关。类淋巴系统有

望成为预测中枢神经系统疾病预后及临床干预疗效的新靶点。

关键词

类淋巴系统；阿尔茨海默病；帕金森病；脑血管病；弥散张量成像

大脑代谢活动需要一个强大的系统来清理代谢废物。在外周，这一任务是

通过淋巴管系统不间断地清除细胞外液的代谢废物来完成的，类淋巴系统

是最近发现的中枢神经系统特有的组织结构,清除潜在有害的代谢产物或

蛋白质肽，如。■淀粉样蛋白(P-amyloid,Ap)[l]o类淋巴系统的功能受

到多种因素影响，其功能障碍涉及许多中枢神经系统疾病的发病机制。由

于大脑特殊的解剖和生理结构，设计临床类淋巴系统成像技术充满挑战，

侵入性成像方式很难在临床开展研究。近年，已有许多无创评估类淋巴系

统功能的技术在逐步开发[2〕。本文综述类淋巴系统及多种中枢神经系统疾

病的相关研究，特别是新兴的无创评估技术为今后临床进一步研究提供思

路。

1类淋巴系统的结构与功能

2012年，ILIFF等⑶对脑实质细胞外空间(cerebralinterstitial

extracellularspace,iECS)液体的流动进行了观察，将其命名为类淋巴

系统，这是大脑中一种独特的细胞外间隙清除系统，因作用类似于外周器

官中淋巴系统而得名。类淋巴系统通过脑间质液(interstitialluid,ISF)

和脑脊液(cerebrospinalluid,CSF)在血管周围间隙(perivascular

spaces,PVS)的物质交换来实现其清除功能⑴。其中ISF直接接触神经

元和胶质细胞，用于运输营养物质和细胞代谢废物。脑室和蛛网膜下腔的

CSF为大脑提供浮力和保护，CSF的流动促进溶质的输送和清除。解剖

学上，CSF和ISF在脑室室管膜和围绕实质血管的PVS经蛛网膜下腔进

行交换［4］。PVS是中枢神经系统的特有结构，是由星形胶质细胞终足覆

盖大多数脑内血管而形成的充满液体的隔室，作为CSF进出脑的连接通

道，PVS内液体运动呈搏动性，与心动周期相关15］。有趣的是，研究发

现猪与人类拥有高度相似的皮质结构，而通过示踪剂测得其PVS的密度

是小鼠脑的4倍，且脑沟的示踪剂明显高于脑表面及脑回，表明脑沟有利

于CSF的广泛分布［6］。CSF与ISF的交换由血管旁星形胶质细胞终足上

极化表达的水通道蛋白4(aquaporin4,AQP4)所驱动⑺。多项啮齿

类动物的研究表明，敲除或药理学抑制AQP4加重类淋巴清除功能障碍及

大脑代谢废物，如Aptau蛋白的累积［8-10］。CSF和ISF的混合物通

过静脉周围间隙沿着脑神经和脊神经离开大脑，最终通过位于脑膜和颅骨

周围软组织的淋巴管离开中枢神经系统［ll］o

研究表明，类淋巴系统受昼夜节律控制，睡眠时类淋巴系统功能增强，CSF

向脑实质的流入增加，清醒时CSF流向淋巴管的流量增加［12-13］,见图

l［ll］o同样有研究发现，ISF和CSF中AB和tau蛋白浓度清醒时高，

睡眠时低［14-15］。而健康人在一晚的睡眠剥夺后右侧海马和丘脑的A负

担显著增加［16］,且短时间睡眠人群（睡眠时间＜6h）A负担与睡眠时

间呈线性相关［17］o且有研究观察到类淋巴功能与快动眼时期睡眠时间呈

正相关［18］,快速眼动期睡眠行为障碍患者的类淋巴功能显著低于健康人

群U9］。另外有许多实验表明，麻醉状态［13,20］、血管运动［21］、体位［22］

等因素都会影响类淋巴系统生理功能。

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