哈佛醫學院研究團隊利用活體細胞標記技術（in vivo cell labeling），發現骨髓細胞能透過頭骨的微型血管通道到達大腦，引起局部及快速的免疫反應。研究結果有助科學家進一步了解神經退化性疾病，例如阿茲海默症。
免疫細胞快速到達大腦
骨髓遍布於全身的長骨（long bone）及扁平骨（flat bone），免疫細胞於骨髓形成後，將會移至身體相應區域引起免疫反應。過往研究發現，腦中風後病人骨髓製造速度和免疫細胞數量均有所增加。美國國家神經疾病和中風研究院（National Institute of Neurological Disorders and Stroke）計劃總監波賽提博士（Francesca Bosetti）指出：「以往科學界一直認為，免疫細胞於四肢骨髓形成後，才經血管系統轉移至大腦受損組織。」
哈佛醫學院放射學教授納倫多夫（Matthias Nahrendorf）及其團隊的最新研究發現，免疫細胞可能有辦法走「捷徑」穿過頭骨到達大腦，打破了以往科學界在這方面的認知，並有望為相關的大腦疾病研究帶來新方向。這項研究最近刊登於《自然神經科學》（Nature Neuroscience）。
發現頭骨血管通道
科學家先將染料注射至大腦受創的老鼠體內，染料標記頭骨及脛骨（tibia，位於小腿）骨髓組織後，再觀察嗜中性白血球（neutrophil，一種免疫細胞）如何到達大腦受創的區域。科學家發現到達大腦的嗜中性白血球之中，較多細胞來自頭骨骨髓，而非脛骨骨髓。
研究團隊再透過共軛焦顯微成像技術（confocal microscopy），發現了一種前所未見的免疫細胞移動路徑：免疫細胞直接通過頭骨內的微型血管通道，由頭骨骨髓到達大腦外膜。
科學家在研究當中也獲得三位大腦手術後病人的活體切片，經分析後發現人體頭骨內有相同的微型通道，但人體的免疫細胞能否通過這些通道則仍然未知，有待進一步研究確認。
為大腦疾病研究帶來新展望
波賽提博士表示：「許多大腦疾病均與炎症有關聯，這些新發現的通道可能對這些疾病有重要影響，因此這項發現開啟了未來更多相關研究的方向。」納倫多夫教授亦表示：「我們正在研究這些通道與炎症性中央神經系統疾病的關係，包括急性腦中風、高血壓、以及阿茲海默症等慢性疾病。此外，這些通道也有望成為藥物運輸的路徑，讓注入腦膜的藥物也可經過通道進入頭骨骨髓。」
大腦疾病相當普遍，以阿茲海默症為例，估計 2012 年約 2,400 萬人患有此病。而直到 2040 年，患病人數將會每 20 年翻倍一次。全球人口老化問題日益嚴重，這類大腦疾病的風險亦會隨著年齡增長。儘管如此，許多大腦疾病的病理機制及成因仍不明朗，因此更多相關的研究刻不容緩。
參考資料：
- Herisson, F., Frodermann, V., Courties, G., Rohde, D., Sun, Y., Vandoore, K. … Nahrendorf, M. (2018). Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration. Nature Neuroscience. (in print).
- Knapton, S. (2018, Aug 27). Secret immune cell tunnels found in human skulls. The Telegraph.
- Mayeux, R. & Stern, Y. (2012). Epidemiology of Alzheimer Disease. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 2(8), a006239.