
12 August 2025, 16:51
科学家在小鼠身上发现,随着年龄增长,血液流经罕见的“皮质主静脉”(PCV)网络(该网络负责排出皮质深层及邻近白质)会受到干扰。这会导致深层组织(第六层和胼胝体)出现轻度低灌注,并伴有微胶质增生、星形胶质增生和脱髓鞘。而人工减少成年动物的血流量也会出现同样的病理,这表明问题不仅在于神经“磨损”,毛细血管静脉引流也是一个致病因素。该研究于2025年8月12日发表在《自然神经科学》杂志上。
背景
- 低灌注是主要因素。现代研究一致认为:深部组织慢性灌注不足是 SVD/WMH 发病机制的关键因素(此外还有炎症、氧化应激和血脑屏障破坏)。强化血压控制可减缓 WMH 的进展,这间接证实了该病的血管性特征。
- 白质老化的“静脉”假说。此外,基于病理形态学数据,脑室周围静脉胶原增生及其与白质疏松症的关联已被描述;部分患者在MRI上可见强化的深髓静脉。这引发了这样的观点:白质的脆弱性可能不仅与小动脉有关,还与静脉流出障碍有关。
- 脑神经线路的解剖学脆弱性。短关联纤维(U型纤维)和浅表白质构成了脑通路的很大一部分,其结构和连接性会随着年龄推移而发生变化,因此任何长期灌注衰竭在此都尤为敏感。
- 在这项研究之前,我们缺少什么?几乎没有直接的体内证据表明,正是毛细血管-静脉引流的瓶颈(而不仅仅是动脉因素)触发了衰老过程中白质的神经胶质增生和脱髓鞘。这项新研究填补了这一空白:作者在小鼠实验中发现,皮质深层和邻近白质中毛细血管-静脉网络的选择性“下垂”会导致慢性低灌注→神经胶质增生→髓鞘丢失;在成年动物实验中,血流减少也会出现类似的情况。编者注强调了“引流”机制。
- 转化和实践背景。在人群层面,针对血管危险因素已能减缓白质高密度症 (WMH) 的发生,但本研究明确了一个新的目标:维持白质微循环的静脉成分。这为寻找浅表白质灌注/流出的诊断标记物,以及制定旨在维持衰老过程中引流的治疗策略奠定了基础。
你发现了什么新东西?
- 深度多光子成像首次在活体小鼠脑中描述了类似于人类PCV的血管结构——稀疏、宽阔的“主干”静脉,从大面积的深层皮层和浅层白质(U型纤维)收集血液。这些PCV是潜在的引流瓶颈:动脉输入量大,但“输出量”却很少。
- 衰老会导致毛细血管变窄变薄,尤其是在PCV的深支中。这会导致中度低灌注,并伴有白质神经胶质增生和髓鞘丢失,而皮质上层受影响较小。
- 当研究人员人为减少脑血流量(颈动脉狭窄)时,成年小鼠中出现了相同的区域选择性白质损伤模式,从而加强了因果关系:引流问题→低灌注→神经胶质增生/脱髓鞘。
为什么这很重要?
白质是大脑的“线路”:信号的速度和一致性取决于髓鞘的完整性。随着年龄增长,白质的流失与信息处理速度减慢和认知能力下降的关联日益密切。这项研究揭示了一种特殊的血管风险机制:稀少的深部收集静脉及其毛细血管分支是大脑的脆弱部位,其退化可能引发一系列损伤,即使没有明显的中风。这为预防认知衰老开辟了一个新目标:维持白质的引流和灌注。
它是如何展现的(以及为什么我们可以考虑将它转移到人类身上)
作者结合了深层活体双/三光子显微镜、纯化脑的光片成像和计算血流模型。小鼠PCV的解剖结构与人类相似:在灰白质界面处有一条粗大的静脉“主干”,并伴有长长的水平分支。PCV在所有上升静脉中所占比例不到4%,但服务范围却很大,因此它们的衰竭如此明显。
这对于诊所的未来发展意味着什么?
- 关注白质微循环。在脑衰老的诊断和监测中,不仅要评估动脉参数和整个皮层,还应积极寻找浅表白质(U型纤维)和第六层的灌注和静脉流出标志物。
- 治疗思路。潜在的治疗方法包括保护/修复PCV的毛细血管-静脉分支、减少微血管痉挛和内皮炎症以及训练血管储备。这些目前仍处于假设阶段,但现在已具备明确的解剖学和功能基础。
重要免责声明
这项研究是在小鼠身上进行的;将其应用于人类需要通过无创成像和纵向观察进行直接验证。“轻度低灌注”是一种慢性小流量不足,而非急性事件,临床上难以用标准方法检测。然而,小鼠和人类皮层/U型纤维区域的PCV结构相似,使得该假设具有可移植性。
来源: Stamenkovic S. 等人。毛细血管-静脉引流受损导致小鼠衰老过程中白质胶质增生和脱髓鞘。《自然神经科学》