探索大脑的无名：脉络丛

如果你从未听说过Choroid Plexus，你并不孤单。事实上，很少有神经科学家对大脑的这一部分都知道了很多。用较晚的喜剧演员罗德尼·迪尔菲尔德的话来说，脉络膜丛“不要尊重。”

但这一开始变为改变，介于玛丽亚莱因，博士，博士学员，他已经使脉络膜丛成为了她的研究的重点。

Lehtinen是波士顿儿童医院儿科病理学研究的Hannah C. Kinney主席，她说:“这是我现在真正关心的问题。”

脉络膜丛包括在大脑内部发现的四个不同组织组成。它们在一起，它们是脑脊液或CSF的重要来源，沐浴大脑和脊髓。CSF围绕大脑并通过四个名为脑室的渠道循环。每个脑室都有自己的脉络膜组织的延伸，像海带床一样锚定，它的粉红色叶片在循环流体中起伏。

再次欣赏一个“高天赋的果汁”

数百年前，科学家和哲学家认为，CSF是一个“高度天赋的果汁”，在身体中发挥了至关重要的，动态作用。但在现代时期，它被视为仅仅是支持的球员，其唯一的角色是靠着大脑，帮助保持其适当的盐平衡。

然而，最近的研究已经开始将注意力重新集中在CSF上。例如，2011年，Lehtinen在克里斯托弗·沃尔什(Christopher Walsh)的实验室做博士后，沃尔什是波士顿儿童医院遗传学和基因组学部门的主任，他们有三个发现。首先，脑脊液中充满了上百种蛋白质和生长因子，它们有可能影响脑脊液发展大脑;第二，它的内容随着生物体的老化而变化;第三，大脑的神经干细胞在适合年龄的脑脊液中表现最好。

这项工作是Lehtinen的转折点。“我开始在我们开始思考它的第一天开始CSF，”她说。“我知道这就是我想要在我的实验室工作的东西。”

然而不久之后，Lehtinen将她的注意力转向CSF的来源。“仅仅研究一种流体是非常困难的，”她说。“这就像在风中击球。观察脉络丛至少给了我们一个组织和一些真正的细胞，我们可以开始研究。”

一个具有许多角色的组织

这是一个多世纪以前，“神经外科的父亲”在波士顿的彼得斯弯曲的Brigham医院哈维库欣，以及他的当代沃尔特丹达，确定了Choroid Plexus是CSF的关键来源。从那时起，科学家们已经发现了它为大脑执行的其他重要功能。

一个是基本的家务。大脑在某种意义上是从身体的其余部分切断“血脑屏障——阻隔许多细胞和分子，以及病原体进入大脑血液供应的边界。这个屏障提供了重要的保护，但它也剥夺了大脑由肾脏和肝脏等器官提供的血液净化服务。

医学博士Cameron Sadegh说:“为了解决这个问题，脉络丛在脑脊液健康中寻找不平衡，可以激活对大脑紧急情况的快速反应。”Cameron Sadegh在Lehtinen的实验室花了两年时间做博士后研究。

Sadegh，也是一个神经外科居住在马萨诸塞州综合医院的神经外科，注意到脉络膜丛中的某些细胞表达了肾脏和肝细胞中的相同基因。他们使用一些相同的离子频道和酶，即其他器官用于清洁血液。

“当大脑有麻烦时，Choroid Plexus是一个看门人之一，”他补充道。如果大脑维持感染，中风或一些其他损伤，例如，免疫细胞不能超过血脑屏障碍参加损害。“他们在哪里去？经常通过脉络丛，”Sadegh说。“它让他们进去。”

由神经元掩盖

与CSF一样，脉络膜丛已经在过去40年中被降级到后燃烧器，由神经科学家的达尔蒙上掩盖：神经细胞。“神经元 - 这就是行动的地方，”莱赫滕说。

有充分的理由对神经元着迷：他们的电气活动传达了我们的感觉，触发了我们的思想，并控制我们的运动。但是神经元也享有另一个优势：用于研究它们的强大工具的可用性。

在20世纪70年代末，诺贝尔奖赢得的膜片冠军发明了神经科学家刺激单个神经元的方法，并了解电脉冲或动作电位如何通过神经系统传播，影响大脑和身体的其他部位。然后，在20世纪80年代和20世纪90年代，像MRI和PET扫描一样的成像技术允许科学家实时观察大脑。

不起眼的脉络膜丛细胞根本不是这种竞争的对手。“这些不是神经元。它们不会刺激动作电位，”Lehtinen说。“所以脉络丛历来在神经科学中被忽视。”

新工具：质量规范和单细胞测序

然而在过去的15年里，新工具已经出现了让科学家以之前不能通过他们不能的方式解决Choroid Plexus。施加质谱法以鉴定肽，例如，Lehtinen的团队已经能够重建CSF中包含的蛋白质。

“这就像你去Jamba Juice，想要他们的配方，但他们不给你，”Sadegh解释说。“我们可以用质谱仪检测他们的样本，它就能告诉你奶昔中不同水果的分布情况。”

另一种新技术是单细胞测序，允许科学家分离单个细胞并确定哪些基因在它们中打开。在Lehtinen的实验室里的Regan Sloane Shanley Schenrar博士，尼尔·丹尼的研究生Melody Lun的建立，在Choroid Plexus中使用了这种技术，以及广泛研究所的同事。他们发现，在一个心室中脉络膜组织中表达的基因不同于不同脑室表达的基因 - 上升的常见信念，即所有四种组织都是相同的。

“当我们意识到每个脑室都有自己的脉络丛角色时，我们很快就很快谦卑了，”Lehtinen说。“现在工具在那里，我们可以开始了解组织的生物学是什么。”

对脑积水的合作

Lehtinen的作品的另一个主要焦点是一种叫做脑积水的病症 - 脑卒中内部液体的逐渐增加，可能会损害大脑，扩大头部，甚至导致死亡。有时称为“大脑水，”脑积水可能是由脉络丛，CSF流量的堵塞或血液的失效以相同的速率吸收CSF而引起的。

在患有脑积水的婴儿中，脑室中积聚的过多脑脊液会导致脑损伤和其他问题。50多年来，标准的治疗方法一直是插入分流管——一根管子，让多余的脑脊液从大脑流入腹部，在那里被身体吸收。然而，分流手术通常需要多次后续手术，这对于那些不容易进入大医院的患者来说是困难的。

Lehtinen最近开始与波士顿儿童的神经外科医生，MD，MD，他已经开创了一种替代治疗，称为内窥镜第三脑膜术，脉络丛烧灼（ETV / CPC）。它有两部分：1）在一个脑室中制作一个小孔，以允许过量的流体排出，2）燃烧脉络膜丛的一部分，以减少CSF的产生。

虽然ETV / CPC可以避免在大多数患有脑积水的儿童中分流，但如果ETV / CPC失败，通常需要分流器。Warf和Lehtinen之间的合作旨在了解为什么在某些情况下是必要的，并帮助未来的儿童，他们的家人，他们的护理团队在一开始就选择最有用的手术。

Warf和他的合作者Jason Sutin，Ph.D.和Ivy Lin，Ph.D.，来自波士顿儿童胎儿新生儿神经影像和发展科学中心，现在希望收集来自诸如Warf执行ETV的几个精心挑选的孩子的生理数据/波士顿孩子们的CPC。

与此同时，Lehtinen和Sadegh正在研究脑积水如何在小鼠模型中发生。在Lehtinen的团队中，Huixin Xu博士和Ryann Fame博士正在发现小鼠模型的特征，这些特征可以用来与患者数据进行比较。

通过分享他们团队的数据，Warf和Lehtinen希望开发出一套预测脑积水类型和严重程度的指标，从而指导最佳的治疗方法。他们的工作得到了来自儿科脑积水基金会、脑积水协会和纽约干细胞基金会的长期支持，以及患者及其家人的奉献。

一个'天窗进入大脑'

Lehtinen也在开发新的研究工具来进一步阐明脉络膜丛，包括她称之为“大脑天窗”的一种。它包括去除实验小鼠的头皮、部分颅骨和大脑顶部，然后用一块有机玻璃代替它们，这片玻璃可以直接看到脉络膜丛。

然后，Lehtinen实验室的成像团队可以插入荧光标记物，以指示脉络丛中的钙活性。结果看起来像脑周期闪光的雷雨，每个指示特定细胞中的活动。

“一旦窗户到位，我们就可以看到整个Choroid Plexus活着，在其家庭环境中，”Sadegh说。“我们可以通过映像任何单个细胞，我们还可以标记脉络膜丛的较小部分，以研究其如何应对CSF或血液中的正常或有害因素。”Lehtinen和她的同事刚刚获得了NIH脑倡议补助金，以进一步推进这项技术。

大脑比神经元更多

当Lehtinen出发时要研究CSF和脉络丛在2011年，她是一个孤独的任务，在一个专注于神经元的领域。但今天大脑的其他组成部分都吸引了越来越多的科学家。

一个是波士顿儿童的Beth Stevens，博士，曾经考虑过脑子的胶质细胞，这也是痛苦的发现，曾经被认为是仅仅是支持性的。史蒂文斯表明，微胶质细胞在修剪神经元之间的突触方面发挥着关键作用，从而形成脑连接。

Lehtinen很高兴能和这群不断壮大的科学家一起工作。正如Lehtinen所说，他们的座右铭可能是:“还有很多大脑比神经元。”

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