衰老会削弱围绕大脑的淋巴管，从而使大脑无法排出废物，影响认知功能。研究人员增强了老鼠的淋巴管的完整性，发现与没有再生淋巴管的老鼠相比，它们的记忆有所改善。
随着衰老，身体功能下降，大脑失去了清除自身废物的能力，科学家认为这种情况可能导致如阿尔茨海默病和帕金森病等神经退行性疾病。现在，位于圣路易斯的华盛顿大学医学中心的研究人员报告说，他们找到了一种解决该问题的方法，通过针对从大脑排出废物的血管网络。研究表明，滋养这些血管可以改善老鼠的记忆。
这项研究于3月21日在线发表在期刊Cell上，为开发治疗与年龄相关的认知下降的疗法奠定了基础，这些传统药物往往难以通过血脑屏障进入大脑。
华盛顿大学医学中心的病理学与免疫学杰出教授暨BJC研究员乔纳森·基普尼斯（Jonathan Kipnis）博士表示：“物理性血脑屏障阻碍了神经疾病疗法的有效性。通过针对大脑外部的血管网络，这些血管对大脑健康至关重要，我们在老鼠中观察到了认知的改善，为开发更有效的疗法以预防或延缓认知下降打开了窗口。”
废物清除改善记忆
基普尼斯是神经免疫学这一新兴领域的专家，该领域研究免疫系统如何影响大脑的健康与疾病。十年前，基普尼斯的实验室在老鼠和人类身上发现了一种围绕大脑的血管网络——称为脑膜淋巴管——它将液体和废物排入淋巴结，后者是许多免疫系统细胞驻留的地方，它们监测感染、疾病或损伤的迹象。他和同事们还发现，当将某些实验性阿尔茨海默病疗法与改善大脑液体和杂物排出功能的治疗结合使用时，疗效在老鼠身上更为显著。
从50岁左右开始，人们会经历大脑液体流动的下降，这是正常衰老过程的一部分。在这项新研究中，基普尼斯与病理学的罗伯特·洛克·贝尔维厄（Marco Colonna）博士合作，询问是否可以通过增强老化排水系统的功能来改善记忆。
为了测试老鼠的记忆，研究人员在笼中放置两个相同的黑棒，让老鼠探索二十分钟。第二天，老鼠再次看到一根黑棒及一个新物体，一个银色长方体。如果鼠标记得玩黑棒，它将花更多时间与新物体互动。但是，老鼠在这两个物体上花的时间差不多。
这项新研究的第一作者、基普尼斯实验室的博士后研究员金京德（Kyungdeok Kim）使用刺激血管生长的治疗方法增强了老鼠的淋巴管功能，使更多废物从大脑排出。他发现，与未接受治疗的老鼠相比，经过再生淋巴管的老鼠在新物体上花费的时间更长——这表明其记忆有所改善。
金表示：“一个正常运作的淋巴系统对大脑健康和记忆至关重要。支持身体废物管理系统健康的疗法可能会对自然衰老的大脑有益。”
大脑的清理工作负担加重
当淋巴系统受到严重损害，以至于废物在大脑中堆积时，清理的负担就落在大脑的常驻免疫细胞——小胶质细胞（microglia）身上。但是，基普尼斯解释说，这支本地清理队伍未能跟上清理工作，最终变得疲惫。
这项新研究发现，面临压力的细胞会产生一种压力信号，一种名为白细胞介素6（interleukin 6, IL-6）的免疫蛋白，它作用于大脑细胞，促使受损淋巴管小鼠的认知下降。研究人员在这些小鼠的大脑中发现，神经元所接收到的来自周围大脑细胞的信号类型不平衡。特别是，神经元接收到的信号减少，像噪音消除耳机一样在神经元交流的喧闹中工作。由于大脑中IL-6水平的增加，这种不平衡导致大脑的连接方式发生变化，影响正常的大脑功能。
除了改善老年小鼠的记忆外，增强淋巴管的治疗也使IL-6的水平下降，恢复了大脑的噪音消除系统。这些发现指出，提高大脑淋巴管的健康以保持或恢复认知能力的潜力。
基普尼斯表示：“在我们发现大脑淋巴系统十周年之际，这些新发现提供了对该系统对大脑健康重要性的见解。针对大脑外部那些更容易获得的淋巴管可能为大脑疾病的治疗开辟一条令人兴奋的新疆界。我们可能无法复苏神经元，但我们可能能够通过调节脑膜淋巴管确保它们最佳的功能。”
