科學家發現隱藏的大腦「排水系統」，有望恢復記憶力

隨著年齡增長，大腦清除廢物的能力逐漸下降，這可能導致記憶力衰退及阿茲海默症等神經退化性疾病。然而，研究人員最近發現，透過改善老年小鼠大腦的廢物排出管道，竟能提升牠們的記憶力。這項研究並未直接針對大腦，而是聚焦於周邊的淋巴管系統，不僅改善了認知功能，還減少了有害的腦部發炎反應。

華盛頓大學聖路易斯分校的科學家們發現，隨著身體老化，大腦清除廢物的效率降低，這可能是導致阿茲海默症和帕金森氏症等疾病的原因之一。他們的研究指出，透過活化大腦外圍的淋巴管網路，可以幫助排出廢物，進而改善老年小鼠的記憶力。這項研究於3月21日發表在《細胞》期刊，為治療與年齡相關的認知衰退提供了新的可能性，同時避開了藥物難以穿越大腦保護屏障的挑戰。

「血腦屏障限制了神經疾病治療的效果，」華盛頓大學病理學與免疫學教授Jonathan Kipnis博士表示，「透過針對大腦外圍的淋巴管網路，我們在小鼠身上看到了認知功能的改善，這為開發更有效的療法開啟了一扇窗，有望預防或延緩認知衰退。」

Kipnis是神經免疫學領域的專家，這門學科研究免疫系統在健康和疾病中對大腦的影響。十年前，他的實驗室在小鼠和人類大腦周圍發現了一組被稱為「腦膜淋巴管」的血管網路，這些管道將液體和廢物排入淋巴結，而淋巴結中有許多免疫細胞負責監測感染、疾病或損傷的跡象。他和同事還發現，某些實驗性阿茲海默症療法在結合改善大腦廢物排出的治療後，效果更佳。

從大約50歲開始，人類大腦的液體流動會隨著正常老化而下降。在這項新研究中，Kipnis與病理學教授Marco Colonna合作，探討是否能夠透過增強老化的排水系統功能來改善記憶力。

為了測試小鼠的記憶力，研究人員在籠子裡放置兩根相同的黑色棒子，讓老年小鼠探索20分鐘。隔天，他們再次放入一根黑色棒子和一個新的銀色矩形物體。如果小鼠記得前一天玩過的黑色棒子，牠們會花更多時間探索新物體。然而，老年小鼠通常會花相似的時間在兩者之間。

這項研究的第一作者、Kipnis實驗室的博士後研究員Kyungdeok Kim博士，透過刺激血管生長的治療方式，增強了老年小鼠淋巴管的功能，使更多廢物能從大腦排出。他發現，接受治療的老年小鼠花更多時間探索新物體，顯示其記憶力有所改善。

「功能正常的淋巴系統對大腦健康和記憶力至關重要，」Kim表示，「支援身體廢物管理系統健康的療法，可能對自然老化的大腦有益。」

當淋巴系統功能受損，廢物在大腦中累積時，清理的責任就落在大腦的免疫細胞「小膠質細胞」身上。然而，Kipnis解釋，這些細胞無法應付大量的廢物，最終會耗盡精力。

新研究發現，這些過度負荷的細胞會產生一種求救訊號，即免疫蛋白「介白素6」（IL-6），它會作用於腦細胞，導致淋巴管受損的小鼠出現認知衰退。研究人員檢查這些小鼠的大腦後發現，神經元從周圍腦細胞接收到的訊號型別失衡，特別是類似「降噪耳機」功能的訊號減少。這種失衡是由大腦中IL-6水平升高引起的，導致大腦的連線方式發生改變，影響了正常功能。

除了改善老年小鼠的記憶力，增強淋巴管的治療還降低了IL-6的水平，恢復了大腦的「降噪系統」。這些發現表明，改善大腦淋巴管的健康，可能具有保護或恢復認知能力的潛力。

「在我們發現大腦淋巴系統十週年之際，這些新發現揭示了這一系統對大腦健康的重要性，」Kipnis表示，「針對位於大腦外圍、更容易接觸的淋巴管，可能成為治療腦部疾病的一個令人興奮的新領域。我們或許無法復活神經元，但透過調節腦膜淋巴管，可以確保它們發揮最佳功能。」

這項研究由美國國家衛生研究院（NIH）的老齡化研究所、華盛頓大學聖路易斯分校的BJC研究員計畫、神經科學創新基金會及韓國國家研究基金會資助。研究內容僅代表作者觀點，並不一定反映NIH的官方立場。Jonathan Kipnis是Rho Bio的共同創辦人，並持有與此研究相關的專利和臨時申請。