研究团队还在人类颅骨骨髓中发现了类似免疫细胞的证据，表明这种局部防御系统可能并不局限于小鼠。
科学家们曾认为大脑在很大程度上与免疫系统隔离。近年来，这一观点发生了巨大变化。新发现表明，大脑不仅与免疫细胞进行通讯，而且可能拥有异常靠近的专门免疫“安全站”。
这项发表在《自然》（Nature）杂志上的研究，首次在骨骼内部发现了此类免疫中枢。
“这项研究表明，颅骨骨髓远不止是一个结构框架——它隐藏着以前未被认识的、针对大脑的特异性免疫反应中枢，”资深作者、华盛顿大学医学院病理学与免疫学Alan A.和Edith L. Wolff杰出教授兼BJC研究员Jonathan Kipnis博士说。“发现这种局部免疫微环境改变了我们对神经免疫相互作用的看法，并为治疗脑肿瘤和其他神经系统疾病开辟了令人兴奋的新途径。”
大脑的局部免疫防御
Kipnis实验室早期的工作帮助推翻了大脑与免疫系统分离这一长期存在的观点。该研究小组在硬脑膜中发现了淋巴管，硬脑膜是位于颅骨下方包围大脑的保护性外层组织。
最近，研究人员发现了连接颅骨、硬脑膜和脑组织的微小物理通道。这些通道提供了一条直接路径，免疫细胞和细胞废物可以通过它在脑部和附近的颅骨骨髓之间穿梭。
在一项新的小鼠研究中，科学家们追踪了蛋白质从大脑流出、通过这些通道进入颅骨骨髓的过程。在那里，他们发现了类似于通常在淋巴结中发现的有序免疫结构。
淋巴结是免疫活动的重要协调中心。在淋巴结内，滤泡辅助性T细胞支持B细胞，随后B细胞可以产生大量抗体，帮助身体对抗感染和疾病。在健康的骨髓中发现类似的结构出乎意料。
“我们以前从未在健康的骨髓中看到过这样的结构，”该研究的第一作者、Kipnis实验室博士后研究员Jang Hyun Park博士说，他将于今年秋季在韩国科学技术院建立自己的实验室。“这是一个令人兴奋的发现，它指出复杂的大脑需要自己专门的免疫结构来防御。”
颅骨免疫中枢对脑癌作出反应
研究人员接下来调查了这些新发现的免疫中枢是否真的有助于保护大脑免受疾病侵害。
他们使用了胶质母细胞瘤（一种侵袭性脑癌）的小鼠模型，并用药物干扰了颅骨免疫中枢。免疫中枢被破坏的小鼠比免疫中枢保持完整的小鼠肿瘤生长得更快。
颅骨免疫防御受损的小鼠存活时间也更短，这提供了证据表明这些局部免疫结构在应对脑癌中发挥着积极作用。
增强颅骨的免疫反应
然后，研究团队探索了是否可以有意识地增强这些免疫中枢。
研究人员创造了一种旨在增加颅骨骨髓内抗体产生的靶向治疗方法。他们将三种增强免疫的蛋白质混合在凝胶中，并将其直接放置在头皮下方。
该治疗引发了针对肿瘤的免疫活动激增。重要的是，这种反应首先出现在颅骨骨髓内部的免疫中枢中，随后才出现在颅骨外部附近的淋巴结中。
接受凝胶治疗的小鼠比对照动物更有效地排斥了肿瘤，并且存活时间更长。
治疗神经系统疾病的新途径
这一发现可能具有超越脑癌的意义。由于这些免疫中枢直接位于大脑旁边，研究人员认为它们最终可能提供一种在神经系统疾病中影响免疫活动的方法，而不会广泛影响身体的其他部位。
“这一发现从根本上改变了我们目前对神经免疫学的理解，”Kipnis说。“了解到大脑依靠周围颅骨中的‘第一响应者’进行防御，有可能改变我们对许多神经系统疾病（包括阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症、长新冠以及许多其他具有免疫成分的疾病）开发疗法的思考方式。此类疗法可以直接通过颅骨进入这些免疫中枢，而不会产生重大的外周副作用。”