何玉梅
成都体育学院运动医学与健康学院，四川成都610041
摘要：胶质淋巴系统是一个由星形胶质细胞终足上的水孔蛋白-4（AQP4）介导的脑脊液-脑组织液快速交换流动系统, 这一系统通过血管周围间隙以及血管周围星形胶质细胞,实现脑脊液与组织液的交换,从而清除组织液中的溶质和运送营养物质。一系列研究显示胶质淋巴系统的清除功能受到动脉搏动、意识状态和动物体位的影响。本文简要回顾了胶质淋巴系统概念的形成,胶质淋巴系统的生理功能和影响因素。
关键词：胶质淋巴系统;水孔蛋白-4;血管周隙;生理功能;
1.胶质胶质淋巴系统概念的形成
2012年【1】提出胶质淋巴系统是由星形胶质细胞介导的可促进脑内废物清除的脑脊液 - 脑组织液交换流动系统，包括: 动脉周围间隙脑脊液的流入、依赖星形胶质细胞终足上的水孔蛋白-4（AQP4）实现脑实质脑脊液-脑组织液交换途径、由动脉周围间隙向静脉周围间隙的转运途径以及静脉周围间隙脑脊液的流出【2】。脑脊液主要由脑室脉络丛产生最终通过蛛网膜颗粒回到血液循环，近来发现大部分蛛网膜下腔的脑脊液会通过血管周隙回流入脑实质中并与脑组织液进行交换。软脑膜包裹脑血管，形成的间隙称为血管周围间隙。血管周围间隙是胶质淋巴系统的重要组成部分，它既是脑组织间液排出的一个主要通路又具有一定的生理和免疫功能【3】。其交换途径是通过动脉周隙进入，动脉周隙排出。另外血管周隙星形胶质细胞终足上的 AQP4 对脑脊液 - 脑组织液交换流动和细胞间隙溶质的清除具有重要作用。上诉动脉周隙、静脉周隙以及位于星形胶质细胞终足上的AQP4研究共同推动了胶质淋巴系统概念的形成。
2.功能
2.1清除脑内代谢废物
胶质淋巴系统最重要的功能就是清除脑内的代谢废物。在大脑中，多种神经障碍和脑间质中的炎症反应与细胞碎片和毒性蛋白分子堆积有关【4】，神经细胞对于脑环境有极高的敏感性，代谢废物必须在短时间内清除，否则易引起神经元不可逆的损伤。有研究观察到向转基因小鼠脑实质内注射 tau 蛋白30 min 后进行免疫荧光染色观察。发现30 min 后 tau 蛋白沿着静脉分聚集，而动脉周围却却未见其分布，这提示tau 蛋白通过血管周围的胶质淋巴系统清除。并且AQP4蛋白介导的胶质淋巴系统对tua蛋白的清除有重要作用。目前认为，脑脊液压力差、呼吸和动脉搏动是胶质淋巴系统中推动液体流动的主要动力。在睡眠和麻醉状态下的胶质淋巴系统比清醒时的作用更强。另外，睡眠姿势也会影响，采取侧卧位姿势睡眠时清除最快【5】 。
2.2传送物质
通过胶质淋巴系统的内流，脑脊液中的营养物质和神经活性物质会运输并分配到脑组织。在实验中向小脑延髓池注射带有近红外荧光标记的 2-脱氧葡萄糖( 2DG-IR) ，其通过动脉周围间隙以及毛细血管周围间隙进行输送，并均匀地分布于所有的大脑区域，最终被神经元摄取【6】。这一结果表明胶质淋巴系统向脑实质运输葡萄糖，对于维持神经元的正常生理功能至关重要。脑室脉络丛能够合成大量的ApoE并分泌到脑脊液中，而脉络丛/脑脊液来源的 ApoE 具有什么功能目前尚不清楚。脑室脉络丛是产生脑脊液的部位，同时也产生一些如甲状腺素运载蛋白和ApoE等的活性物质并分泌到脑脊液中。脉络丛上皮细胞和脑室周围的神经核团产生的生长因子、神经递质和调质也会分泌到脑脊液中，这些脑脊液中的活性物质均可通过胶质淋巴内流途径被运送、分配到脑组织中去。另外，脑脊液中的葡萄糖、脂质分子、电解质、大分子有机物以及注射到脑脊液中的药物 (如抗肿瘤药)均可通过胶质淋巴内流途径运送到脑组织中去【7】。因此，胶质淋巴系统不仅具有清除脑内代谢废物的功能，也具有广泛的物质运送作用。
3.小结
综上所述，大脑是人类最精细的器官，维持其稳态至关重要。近几年来，随着胶质淋巴系统的提出，脑内代谢产物的清除路径逐渐明朗。胶质淋巴系统的发现是令人惊喜的，既能推翻以前人们对中枢神经系统中不存在淋巴管的认知，也有望成为部分中枢神经疾病的治疗靶点。胶质淋巴系统的功能不仅仅是代谢废物的清除还为电解质、大分子和其他较大化合物的分配提供了一条重要的途径，通过脉络丛处的血-脑脊液屏障进入大脑，起着运输物质的作用。但有学者甚至完全否认AQP4介导的从动脉周隙到静脉周隙液体流的存在。因此，胶质淋巴系统这一假说还有待进一步验证，其生理功能及其在疾病中的变化也需要采用更多先进的技术手段来研究。
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