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空气污染可能是老年痴呆和帕金森的致病因素

【字体: 时间:2019年07月03日 来源:生物通

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  空气污染会导致如阿尔茨海默病和帕金森等神经系统疾病的共识正在建立。但是,这些乌黑的颗粒如何造成大脑疾病仍是一个未解决的问题。现在,宾州州立大学利用小鼠模型找到了一种潜在的研究方法。

  

空气污染会导致如阿尔茨海默病和帕金森等神经系统疾病的共识正在建立。但是,这些乌黑的颗粒如何造成大脑疾病仍是一个未解决的问题。现在,宾州州立大学利用小鼠模型找到了一种潜在的研究方法。

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研究人员观察了大脑和脊髓周围的液体脑脊液(cerebrospinal fluid)如何通过鼻子流出,以及当液体停止流动时会发生什么。

“在过去5年,人们对理解脑脊液运动非常感兴趣,”工程科学与力学、神经外科和生物医学工程杰出副教授Patrick Drew说。“越来越多人意识到,它不仅可以缓冲大脑,还可以将物质从大脑和脊柱区域转移出去。”

然而,问题是脑脊液(CSF)是如何离开大脑和脊柱封闭区域的,它去哪里了?对旧科学论文的研究表明,一些科学家推测,一个出口路径是通过鼻子。

“我正试图给脑脊液贴上一种实验用染料标签,”细胞和发育生物学研究生、Drew的学生Jordan N. Norwood说。“我们看到这种染色的脑脊液从鼻子里流出来了。”

对旧科学论文的更多研究表明,不仅有其他研究表明脑脊液会从鼻子中流出,而且还与嗅觉有关。研究人员发现,阿尔茨海默症和帕金森症等神经系统疾病的早期发生与嗅觉丧失存在联系。

通过化学消融术,研究人员破坏了小鼠硬腭的嗅觉神经。这些神经的破坏导致嗅觉丧失,同时也导致脑脊液停止了流动。

Drew说:“我们用硫酸锌清洗鼻子神经后,小鼠看起来很正常。”

因为液体停止了从鼻子的流出,研究人员检查了大脑和脊髓周围的压力是否增加。

Drew说:“动物和人一直在制造脑脊液,所以如果脑脊液不排出,压力就会上升。但我们发现,鼻子停止流出液体后,压力并没有增加。”

研究人员认为,其他一些途径可能会辅助增加其流量或CSF,从而补偿通常会从鼻子流出的东西。其他通路可能包括大脑周围流入淋巴系统的通路。

另一种可能是由于鼻部的脑脊液流动停止,脑脊液的产生随之减少。

研究人员在最近一期的eLife中指出,“嗅觉感觉神经元的损伤(如空气污染)可能导致脑脊液的流转和流动发生改变,为神经系统疾病提供一种潜在的机制。”他们还指出,“脑脊液的流转减少可能是导致毒性代谢产物和蛋白质积累的一个因素,从而导致神经退行性疾病。”

环境污染和脑脊液流转减少二者都可以解释一些疾病的起源。

 “通过切除神经元,我们相当于扰乱和破坏了鼻腔液体流动,”Norwood说。“在空气污染严重的地区,人们可能正在呼吸和我们的实验用的一样的东西。”

她补充说:“下一步,我们将与材料研究所一个研究煤烟或喷气燃料颗粒的实验室合作,以确定我们是否能获得同样的效果。”

原文检索:Anatomical basis and physiological role of cerebrospinal fluid transport through the murine cribriform plate

(生物通:伍松)

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