北京
▲腦膜的雙重身份：“保護(hù)”+“調(diào)控”（視頻由AI生成）
腦膜是大腦的物理“保護(hù)套”。受限于樣本稀缺與研究難度，人類腦膜如何發(fā)育、腦膜如何與大腦“對(duì)話”，一直都是未解之謎。
近日，中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所團(tuán)隊(duì)解析了腦膜發(fā)育時(shí)空規(guī)律，改變了傳統(tǒng)認(rèn)知，證實(shí)腦膜是大腦發(fā)育的“調(diào)控中樞”，為相關(guān)疾病的治療提供了新方向。
01
重構(gòu)腦膜發(fā)育時(shí)序
腦膜由硬腦膜、蛛網(wǎng)膜和軟腦膜三層結(jié)構(gòu)構(gòu)成，主要為中樞神經(jīng)系統(tǒng)提供機(jī)械性保護(hù)、營(yíng)養(yǎng)支持與內(nèi)環(huán)境穩(wěn)態(tài)維持。
研究顯示，硬腦膜、蛛網(wǎng)膜和軟腦膜這三層結(jié)構(gòu)并非同步發(fā)育，而是存在清晰的發(fā)育時(shí)間順序。其中，軟腦膜是最早發(fā)育的“先驅(qū)”層。
功能基因組學(xué)分析證實(shí)，腦膜成纖維細(xì)胞并非惰性填充物，而是活躍的功能中心，高表達(dá)參與屏障構(gòu)建、神經(jīng)遞質(zhì)清除及突觸調(diào)控相關(guān)基因。
研究證實(shí)了腦膜是動(dòng)態(tài)微環(huán)境系統(tǒng)，改變了此前對(duì)腦膜“惰性包裹”的認(rèn)知。
02
發(fā)現(xiàn)腦膜調(diào)控新軸
腦膜內(nèi)成纖維細(xì)胞、免疫細(xì)胞與血管相關(guān)細(xì)胞之間形成一張相互作用網(wǎng)絡(luò)，協(xié)同完成腦膜免疫微環(huán)境的構(gòu)建與動(dòng)態(tài)調(diào)控。
研究解析了腦膜免疫微環(huán)境的建立過程與調(diào)控機(jī)制，刻畫了腦膜免疫細(xì)胞在發(fā)育過程中的時(shí)空異質(zhì)性。
免疫細(xì)胞通過軟腦膜細(xì)胞分泌的CXCL12趨化因子，經(jīng)CXCL12-CXCR4信號(hào)通路，完成巨噬細(xì)胞招募與空間排布的精密分子機(jī)制。該機(jī)制能夠讓巨噬細(xì)胞在蛛網(wǎng)膜和軟腦膜等關(guān)鍵區(qū)域構(gòu)筑起獨(dú)特的免疫屏障與調(diào)控微環(huán)境。
實(shí)驗(yàn)證實(shí)，腦膜中一群特定的巨噬細(xì)胞Trem2+，能夠通過分泌關(guān)鍵信號(hào)分子直接調(diào)控大腦皮層負(fù)責(zé)構(gòu)筑神經(jīng)環(huán)路的“架構(gòu)師” ——卡哈爾-雷特修斯細(xì)胞的功能。
“腦膜免疫細(xì)胞-大腦皮層發(fā)育”上行調(diào)控軸線的確立，將腦膜的功能定位從被動(dòng)的“保護(hù)套”，升級(jí)為主動(dòng)調(diào)控大腦皮層發(fā)育的“調(diào)控中樞”。
03
提供下一步研究線索
研究團(tuán)隊(duì)繪制了腦膜血管與淋巴管系統(tǒng)的發(fā)育軌跡，并通過實(shí)驗(yàn)證實(shí)巨噬細(xì)胞與內(nèi)皮細(xì)胞間存在密切協(xié)作，為下一步理解神經(jīng)血管單元的構(gòu)建提供了線索。
在此基礎(chǔ)上，研究解析了人類腦膜發(fā)育規(guī)律，闡明了腦膜作為免疫活性界面如何與大腦進(jìn)行“動(dòng)態(tài)對(duì)話”的機(jī)制。
同時(shí)，該研究為破解神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)病機(jī)理開辟了新路徑，也為靶向腦膜免疫微環(huán)境的創(chuàng)新療法奠定了理論基礎(chǔ)。
論文鏈接：
https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.040
來(lái)源：中國(guó)科學(xué)院動(dòng)物研究所
責(zé)任編輯：麻澤蓉
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