弗吉尼亚大学医学院的一项新研究表明，医生或许可以通过一种意想不到的方式来改善脑部血流，以对抗阿尔茨海默病和其他神经退行性疾病。
由弗吉尼亚大学神经科学系的Ukpong B. Eyo博士领导的科学家团队发现，被称为小胶质细胞的免疫细胞在决定微小毛细血管向大脑输送血液和营养物质的效率方面发挥着关键作用。这项研究发表在《自然通讯》（Nature Communications）上，科学家们认为，小胶质细胞功能异常可能是导致脑健康恶化的原因之一，而靶向这些细胞可能有助于预防或逆转因血流不足引发或加重的记忆丧失疾病，包括阿尔茨海默病、血管性痴呆，甚至某些帕金森病病例。
Eyo表示：“一段时间以来，人们一直认为小胶质细胞在调节血管功能方面发挥了重要作用。通过这项研究，我们提供了最明确的证据，证明它们确实能够调节脑部血流，明确了这一功能发生在大脑的小血管或毛细血管中，并识别出它们用于实现这一功能的酶。”
“尽管小胶质细胞在神经退行性疾病中功能失调，但我们的研究现在提出了通过靶向小胶质细胞来改善血流不足的可能性。”
大脑的巨大需求
我们的大脑对营养的需求极为庞大。尽管大脑仅占体重的2%，却消耗了人体总能量的20%。为了满足这一需求，大脑被一个长达400英里的血管网络所包围，这些血管最广泛地分支成微小的毛细血管。这些血管和毛细血管的正常功能对良好的脑健康至关重要。
科学家们已知髓样细胞的问题可能导致血液中二氧化碳过多，从而剥夺大脑赖以生存的氧气。但Eyo及其团队希望更具体地了解是哪些细胞负责，并观察如果这些细胞无法正常工作会发生什么。
研究人员确定，小胶质细胞负责确保毛细血管“张力”正常，这种张力决定了这些微小血管向大脑输送血液的能力。他们发现，消除小胶质细胞会显著减少毛细血管的直径并降低其输血能力。恢复小胶质细胞后，这一问题得到了修复。
UVA研究人员William A. Mills III博士表示：“本研究中鉴定出的小胶质细胞酶此前已在阿尔茨海默病患者中作为治疗靶点进行过尝试，但结果不一。我们的研究表明，如果根据阿尔茨海默病中小胶质细胞的治疗窗口期来开具这些疗法，可能会获得最大效益——这是我们正在进行的研究重点。”
“我们已经确定，所有的小胶质细胞都能调节基础毛细血管张力，而不是其中的一部分，从而揭示了它们在满足大脑能量需求方面的重要性。”
研究人员表示，还需要进一步研究以更好地理解维持毛细血管正常功能的复杂细胞通信网络。但通过更好地了解免疫系统如何维持毛细血管健康，科学家或许能够增强血流，确保大脑得到充分营养。
Eyo表示：“现在我们已经识别出小胶质细胞在血管结构和功能中的新角色以及涉及的特定酶，我们已经准备好研究这种酶和小胶质细胞功能的变化，并进而开发疗法以在广泛的神经退行性疾病，尤其是在阿尔茨海默病中减少这些变化。”
“然而，我们团队还有很多问题需要探索——例如，小胶质细胞是独立调节小毛细血管，还是与其他脑细胞协同作用？它们在发育过程中何时开始扮演这一角色？这一角色在神经发育障碍中是否也很重要，其中血管功能也受到损害？用小胶质细胞替代是否可以促进神经退行性疾病中的血流恢复？这些都是我们希望在不久的将来回答的令人兴奋的问题。”
研究团队成员包括Mills III、Niesha A. Savory、Aida Oryza Lopez-Ortiz、Dennis H. Lentferink、Fernando González Ibáñez、Praise Agochi、Elina Rastegar、Arnav Gupta、Deetya Gupta、Arya Suram、Brant E. Isakson、Marie-Ève Tremblay和Eyo。
更多信息： William A. Mills等，Microglial cyclooxygenase-1 modulates cerebral capillary basal tone in vivo in mice，《自然通讯》（2025）。DOI: 10.1038/s41467-025-60753-x
期刊信息：《自然通讯》
由弗吉尼亚大学提供
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