人人都是血肉之軀，在堅(jiān)硬且致密的骨骼之下，隱藏著人類血液與免疫的源頭—— 骨髓（bone marrow）。
骨髓，位于較大骨骼的腔中，占人體體重的 4%-6%，也許你從未認(rèn)識(shí)到，在成年人體中骨髓是器官之一。眾多類型的血細(xì)胞、免疫細(xì)胞在骨髓中完成分化或前期分化，隨后進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)中。
肩負(fù)造血、免疫、防御等眾多功能，骨髓被骨骼包裹、保護(hù)著，宛若居住在固若金湯的城池中。血液和免疫不同于其他，如果需要，那么一定就會(huì)是需要“立刻到位”的緊急事件，容不得絲毫猶疑。但在這如監(jiān)牢般嚴(yán)防死守的防護(hù)下，血細(xì)胞、免疫細(xì)胞是如何成功“越獄”完成快速應(yīng)答的，一直以來(lái)都是一個(gè)困擾著眾多學(xué)者的難題。
已有的猜測(cè)將其解釋為位于骨骼端的動(dòng)脈與流經(jīng)長(zhǎng)骨的少數(shù)血管發(fā)揮了功能，但事實(shí)上，這一“逃跑”路線顯得不切實(shí)際，尤其是對(duì)于針對(duì)骨髓的藥物注射是如何快速傳遞到身體其他部位這一事實(shí)，更是無(wú)法解釋。顯然，骨髓與外界有著眾多不為人知的“暗道”。
而今，一組來(lái)自德國(guó)的免疫學(xué)家們宣稱他們發(fā)現(xiàn)了這些細(xì)胞逃逸的“暗網(wǎng)”。由 Matthias Gunzer 教授帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，通過(guò) simpleCLEAR 技術(shù)使小鼠骨骼透明化，并發(fā)現(xiàn)在模型中，成百上千的毛細(xì)血管穿過(guò)致密的皮質(zhì)骨，將骨髓與整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)相連。這種被稱作 TCV（trans-cortical vessels）的毛細(xì)血管同時(shí)表達(dá)動(dòng)脈與靜脈標(biāo)記物，同時(shí)承擔(dān)中性粒細(xì)胞（neutrophils）的轉(zhuǎn)運(yùn)。進(jìn)一步的研究發(fā)現(xiàn)，流經(jīng)骨的血液中超過(guò) 80% 的動(dòng)脈血與 59% 的靜脈血是通過(guò) TCV 完成的。
一系列的研究結(jié)果說(shuō)明，在生物體的閉合循環(huán)系統(tǒng)中，TCV 發(fā)揮著重要的核心作用，而這一“暗網(wǎng)”的存在，很可能為免疫細(xì)胞從骨髓進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)提供重要的“越獄”路徑。如果這一毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)在人體得到印證，很可能將給未來(lái)骨骼炎癥及免疫治療提供新的思路，但這仍需要時(shí)間來(lái)驗(yàn)證。研究的具體細(xì)節(jié)發(fā)表在 1 月 21 日的《自然·代謝》雜志上。
發(fā)現(xiàn)“暗河”
骨骼，俗稱為骨，是組成脊椎動(dòng)物內(nèi)骨骼的堅(jiān)硬器官，主要承擔(dān)保護(hù)、支撐、運(yùn)動(dòng)、造血、貯存等功能。根據(jù)形態(tài)，人類的骨骼通?？梢苑譃殚L(zhǎng)骨、短骨、扁平骨、不規(guī)則骨、種子骨，其中長(zhǎng)骨主要由密質(zhì)骨（又稱皮質(zhì)骨）組成，中間的骨髓腔則為海綿骨和骨髓。
骨髓是重要的造血和免疫器官，髓系細(xì)胞（紅細(xì)胞系、粒細(xì)胞系、單核細(xì)胞系等）是完全在骨髓內(nèi)分化生成的，而淋巴系細(xì)胞（T 細(xì)胞與 B 細(xì)胞）的發(fā)育前期是在骨髓內(nèi)完成。
在顯微鏡下，研究者發(fā)現(xiàn)經(jīng)過(guò)熒光染色的細(xì)胞似乎可以輕松地穿越致密的骨骼。但眾多的血細(xì)胞與免疫細(xì)胞究竟是如何快速穿過(guò)骨骼這道屏障進(jìn)入循環(huán)系統(tǒng)的呢？這是來(lái)自德國(guó)杜伊斯堡-埃森大學(xué)的免疫學(xué)家 Matthias Gunzer 提出的第一個(gè)問(wèn)題。
對(duì)于傳統(tǒng)的解剖學(xué)來(lái)說(shuō)，認(rèn)識(shí)一個(gè)組織或器官的過(guò)程簡(jiǎn)單且粗暴：分離組織、觀察、描繪，但對(duì)于目標(biāo)認(rèn)識(shí)的精準(zhǔn)和深入程度常常受限于所借助的工具。很快，Gunzer 認(rèn)識(shí)到已有的方法已經(jīng)無(wú)法滿足如今的模型需求—他找到了更好的辦法。
首先通過(guò)一種叫做 simpleCLEAR 的技術(shù)，Gunzer 將小鼠模型骨骼變成透明，這使得研究者可以在不破壞組織結(jié)構(gòu)的前提下具有了“透視”的能力。就像是固定在琥珀中的昆蟲(chóng)，Gunzer 發(fā)現(xiàn)小鼠長(zhǎng)骨的骨干上密布著許多毛細(xì)血管，這些經(jīng)皮質(zhì)血管（trans-cortical vessels，TCVs）直徑平均約為 11 微米，宛若暗道連通骨髓與循環(huán)系統(tǒng)，形成暗流。
這個(gè)出乎意料的發(fā)現(xiàn)為解剖學(xué)這個(gè)古老的領(lǐng)域帶來(lái)了驚喜，但在驚喜之外，Gunzer 提出了第二個(gè)問(wèn)題：TCV 的角色是什么？
“暗流”涌動(dòng)
TCV 會(huì)是幫助血細(xì)胞和免疫細(xì)胞完成“越獄”的暗道么？為了驗(yàn)證猜想，研究人員以中性粒細(xì)胞為研究對(duì)象進(jìn)行了驗(yàn)證。
中性粒細(xì)胞，是血液白細(xì)胞的一種，也是哺乳動(dòng)物血液中最主要的一種白細(xì)胞，在非特異性免疫系統(tǒng)中有著非常重要的作用。
研究發(fā)現(xiàn)，中性粒細(xì)胞的確可以通過(guò) TCV 逃離骨骼這座固若金湯的“城池”。不僅如此，這些毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)在血液運(yùn)輸中角色更為重要。在流經(jīng)長(zhǎng)骨的血液中，80% 的動(dòng)脈血，59% 的靜脈血是通過(guò) TCV 網(wǎng)絡(luò)完成運(yùn)輸?shù)摹?/p>
“如今還可以在老鼠和人類骨骼上發(fā)現(xiàn)新的解剖結(jié)構(gòu)，這本身就是一個(gè)驚喜，”這一發(fā)現(xiàn)讓 Gunzer 感到無(wú)比興奮，但畢竟并不了解人體結(jié)構(gòu)，他向一位醫(yī)生朋友咨詢是否在人體骨骼上也發(fā)現(xiàn)類似的現(xiàn)象。
“我問(wèn)他是否在人體骨骼表面見(jiàn)到過(guò)點(diǎn)狀出血，他的回答是‘當(dāng)然，司空見(jiàn)慣。實(shí)際上對(duì)于外科醫(yī)生來(lái)說(shuō)，這一現(xiàn)象被認(rèn)為骨骼還具有活性的標(biāo)志’”。
這一回答鼓勵(lì)了 Gunzer，他希望用更多的證據(jù)證明人類骨骼上也具有類似的毛細(xì)血管網(wǎng)絡(luò)——他決定用自己做實(shí)驗(yàn)（成為第一個(gè)志愿者）。
由于是活體實(shí)驗(yàn)，最終成像并不能直接看到毛細(xì)血管的存在。但在經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)一個(gè)小時(shí)的核磁共振掃描后，研究者發(fā)現(xiàn)在人類骨骼表面分布著許多明顯的孔道，而這些孔很可能就是毛細(xì)血管存在的間接證據(jù)。
事實(shí)上，去年發(fā)布在《自然·神經(jīng)科學(xué)》上的一篇研究結(jié)果似乎與之遙相呼應(yīng)，在研究中，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)在人類的顱骨與腦之間似乎存在相似的網(wǎng)絡(luò)。這一系列的證據(jù)都強(qiáng)烈的指向一個(gè)猜測(cè)：也許人類骨骼也存在相似的 TCV 結(jié)構(gòu)，而這一結(jié)構(gòu)正是連接骨髓與外周循環(huán)的重要角色。
當(dāng)然，可能性不等同于證明，目前的研究仍需要更多的直接證據(jù)。可一旦被證實(shí)，這將為未來(lái)骨骼炎癥、組織損傷等疾病提供重要的治療途徑。
這不僅僅是細(xì)胞逃逸的“暗網(wǎng)”，更是追擊疾病的“捷徑”。
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