眼睛自我清洁的方式与大脑相似:小鼠研究揭示

来源: ScienceAlert

科学家发现小鼠眼睛和大脑具有相似的自我清洁系统,可能适用于人类,这一发现有助于理解眼病如青光眼。

科学家们发现,小鼠的眼睛和大脑似乎具有非常相似的自我清洁排水系统,并且有理由认为这可能也适用于人类。这种维护是必要的,以冲走废物细胞和液体,我们知道大脑利用了一个被称为胶质淋巴系统的小管道网络,类似于清除身体其他部位垃圾的淋巴系统。对小鼠和老鼠的新测试显示,它们眼睛后部的结构——如视神经和视网膜——从胶质淋巴系统的操作手册中借鉴了一两页。

在没有标准淋巴管的情况下,它们通过一个与大脑使用的网络非常相似的网络输送废物。研究人员在他们的论文中写道:“与颅腔内的大脑类似,眼睛的内部结构被限制在一个狭小的空间内,因此需要严格控制液体稳态。”“我们的分析提供了高度极化的眼睛清除系统存在的证据,这可能对我们理解眼睛健康和疾病有影响。”大脑废物处理系统的关键任务之一是清除与阿尔茨海默病发展相关的毒性β淀粉样蛋白。

为了确切地了解眼睛如何处理类似的废物,研究人员将荧光标记的β淀粉样蛋白注射到实验室小鼠的眼睛中。随后的追踪显示,这些蛋白质通过视神经中的专门通道被运送,视神经负责将视觉数据传回大脑。注射几小时后,标记的蛋白质的痕迹被发现在更远的地方,从眼睛被带入动物颈部的淋巴结,作为身体典型垃圾处理过程的一部分。同样,这与大脑与身体其他部位的连接方式相匹配。

虽然大脑的胶质淋巴系统在夜间启动——这就是为什么睡眠如此重要——但眼睛版本的清洁系统似乎是在虹膜对光线变化做出反应时被推动进入行动的。需要注意的是,新研究是基于小鼠和老鼠而不是人类,但这些动物确实有与我们相似的眼部设置,尽管在更简单的层面上。此外,人类大脑中胶质淋巴系统的发现也是由对老鼠的实验启发的——增加了这不仅仅是啮齿动物特有现象的可能性。

除了强调眼睛和大脑处理废物方式的一些有趣相似之处外,这些发现还可以帮助我们更好地理解青光眼等眼病。研究人员认为,眼睛废物清除系统的损伤可能是导致疾病的原因之一,其中多余的液体被允许积聚。更仔细地观察这个新发现的网络应该能够确切地告诉我们,并可能暗示更有效的治疗方法。

“这仅代表进一步研究眼睛胶质淋巴系统对几种眼病发病机制影响的起点,”比利时Psychiatrisch Centrum Sint-Amandus的医生Peter Wostyn告诉The Scientist的Abby Olena,他没有参与这项研究。该研究已发表在《科学转化医学》上。

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