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研究参与者脑室的3D视图。
不仅心脏具有腔，大脑也具有腔。它的四个心室连接到椎管，并充满称为脑脊液的透明液体，可清除神经元的代谢废物。如果大脑发炎，免疫细胞也会在这种液体中循环。多发性硬化症（MS）等疾病就是这种情况，免疫系统会攻击人体自身在大脑和脊髓轴突（神经纤维）周围的保护层。这触发了炎症，最终导致神经元的破坏。
通常，大脑的心室容积保持相当恒定。然而，2013年，Helmholtz协会（MDC）和Charité的马克斯·德尔布吕克分子医学中心的Sonia Waiczies博士及其同事—柏林大学医学院在一个MS动物模型中发现了一个发现：他们观察到脑室容积在疾病过程中发生了变化。当他们使用一种抗原引发小鼠脑炎（大脑发炎）时，MRI扫描清楚地显示了脑室扩大。“每个人都认为这是脑萎缩的征兆，”威奇斯回忆道。
肿胀回落
如果大脑的心室变大，那么大脑必须变小。毕竟，周围的头骨骨头无处可去。炎症确实会造成脑组织损伤，但萎缩症（即脑容量的大量损失）并不总是立即发生。如果这样做的话，这个过程将是不可逆的。“因此，我们进行了一系列进一步的动物实验，并在两个月内监测了大脑的体积，”神经免疫学家和本研究的资深作者说。诱发脑炎大约十天后，啮齿动物的脑室明显增大。然后，几天后，症状缓解后，它们缩小到正常大小。就像患者一样，他们继续发展为暂时性的复发-尽管症状比起初要轻-并且心室会再次变大。
Waiczies还是MR科学家，他发现这些结果非常合乎逻辑：“例如，如果我的关节发炎，就会形成水肿并肿胀。一旦炎症消退，肿胀也将减轻。”该团队对这些变化背后的分子机制感兴趣。但是首先，他们想知道他们的发现是否具有临床意义。
档案数据证实了新发现
多发性硬化症患者脑室扩大通常被认为是脑萎缩的迹象。从未报道过患者心室大小的减少。那么，这种观察对MS患者意味着什么呢？这项发现甚至可以从小鼠转移到人类吗？当前的研究表明，研究人员借助广泛的MS患者MRI数据集对此进行了测试。从2003年到2008年，他们参加了Charité的一项临床试验，以测试一种新的MS药物的效果。“我参与了这项研究的免疫学计划和评估，并且我知道所生成的MRI数据是广泛而可靠的，” Waiczies说。
多发性硬化症的诊断是通过MR图像并分析穿刺脊髓获得的脑脊液来进行的。定期扫描可以更好地预后疾病进展。在这项研究中，参与者每月接受一次MRI扫描。现在必须查看无数图像并进行统计评估。MDC的神经免疫学家，Charité和统计学爱好者的主要作者Jason Millward博士将着手进行这项新研究。
“关键因素是随时间推移进行的测量数量，这为我们提供了一个独特的机会来查看患者是否表现出相似的趋势，” Millward解释说。确实是这样：“正如我们在小鼠身上观察到的那样，大多数患有复发缓解型MS的患者表现出心室容量的波动。”有趣的是，Millward还发现心室容量变化的患者似乎处于疾病的早期阶段。
“我们习惯于在其他神经退行性疾病（例如阿尔茨海默氏病或帕金森氏病）中发现心室增大。但是在这些疾病中，脑室只是在不断扩大，而不是变得不可逆转。” MDC的Thoralf Niendorf教授解释说，他还在MDC和Charité的联合机构实验与临床研究中心（ECRC）工作。“对MS患者的心室容量进行定期监测有助于将暂时性波动与进行性脑萎缩区分开来。”这也将使更好地为个体患者定制疗法成为可能。
Charité的临床神经免疫学家Friedemann Paul教授以及本研究的资深作者Waiczies和Niendorf一起补充道：“从临床的角度来看，在常规的MRI患者扫描中检查心室容积的波动可能是监测疾病或免疫治疗过程的有趣方法。但这将需要我们在更长的时间内研究更大的队列。将这些结果与临床发现（例如，关于认知）进行比较也很重要。”
现在，研究人员想了解脑室在分子水平上是如何“起伏”的。
参考：Jason M. Millward，Paula Ramos Delgado，Alina Smorodchenko，Laura Boehmert，Joao Periquito，Henning M.Reimann，Christian Prinz，Antje Els，Michael Scheel，“复发性多发性硬化症和实验性自身免疫性脑脊髓炎期间脑室的短暂扩大”贾迪斯·贝尔曼·斯特罗布（Judith Bellmann-Strobl），赫尔玛·怀西斯（Helmar Waiczies），詹斯·伍尔费尔（Jens Wuerfel），卡门·英菲特·杜阿尔特，安德烈亚斯·波尔曼（Andreas Pohlmann），弗朗克·齐普（Frauke Zipp），弗里德曼·保罗，索拉夫·尼恩多夫和索尼亚·怀西斯，2020年11月5日，JCI Insight。
10.1172 / jci.insight.140040
