大脑和脑脊液中的免疫细胞图提供了宝贵的信息

对于神经系统疾病的诊断和治疗决策，脑脊液通常是关键。这种液体中的细胞还可以提供有关大脑中发生的病理过程的信息。当然，这需要区分源自大脑的细胞和源自血液的细胞。直到现在，这几乎是不可能的。

明斯特大学的神经科学家现在制作了一个图谱，可以改变这一点——使用它可以更好地了解疾病机制，并提供一种研究疗法效果的新方法。这一宝贵资源作为免费软件提供给世界各地的研究人员。

想象一下高速公路上的交通堵塞，要绕过它，建议司机使用远足地图。当然，提供的路线是没有用的。长期以来，神经科学领域也面临着类似的问题。尽管在患者的大脑和脑脊液(CSF) 中发现了免疫细胞，但科学家们不得不依赖基于外周血的图谱来表征细胞的表型和起源。

因此，中枢神经系统 (CNS) 的导航是错误的，预测常常是错误的。明斯特威斯特伐利亚威廉姆斯大学 (WWU) 科学家的最新工作通过证明 CNS 和 CSF 免疫细胞图谱纠正了这一点。他们的发现最近发表在《科学转化医学》上。

细胞及其起源组织的准确分类对于更好地了解疾病及其进展是必要的。新图集不仅提供了 CSF 免疫细胞身份的详细特征，而且还预测了它来自哪里——血液或 CNS。

为了生成图谱，来自明斯特大学医院 Nicholas Schwab 教授工作组的研究人员使用了分析单个细胞基因表达的尖端技术。然后使用所谓的深度学习算法，将信息与明斯特神经病学系和其他国际研究机构的大型数据集相结合。使用这种方法，结果是可推广的。科学家们，尤其是 Patrick Ostkamp 博士，结合了 CNS 和 CSF 的数据。

MS 病理学的一个主要机制是外周血免疫细胞迁移到中枢神经系统，最终造成损害。“细胞永远不会无缘无故地行动。因此，了解细胞是否正在从血液前往中枢神经系统，或者它是否已经在那里并且正在返回是非常重要的，”协调员 Nicholas Schwab 教授说的研究。

为了检验这一点，研究小组使用了接受过药物治疗的患者的脑脊液，这种药物可以阻止细胞进入中枢神经系统。这些患者的脑脊液可视为单向通道，脑脊液中发现的大多数细胞必定来自中枢神经系统，因为血液进入被阻断了。事实上，这些患者的脑脊液不仅细胞较少，而且免疫细胞的组成也有偏差。与通过 CNS 活检获得的细胞进行比较，证实 CSF 现在主要包含与 CNS 细胞相似的细胞。

此外，帕金森氏症和阿尔茨海默氏症样本也包括在内，因为最近的研究表明免疫系统也可能在这些疾病中发挥关键作用。因此，来自 Muenster 的新图集也可能阐明其他神经系统疾病的免疫学概况。

为了向其他研究人员提供这种有用的工具，该小组开发了一种软件，以帮助国际研究界了解中枢神经系统免疫系统的复杂性。科学家们希望，从长远来看，他们的研究结果不仅可以帮助研究人员进行科学研究，还可以用来帮助患者。

明斯特神经病学系主任 Heinz Wiendl 教授说：“这个创新项目证实了神经学家一个多世纪以来的假设：脑脊液是中枢神经系统的一面镜子。它将有助于解释脑脊液的指示，这将在临床实践中具有巨大的价值。”

重要的是，与 CNS 相比，CSF 可通过腰椎穿刺获得。“因此，来自脑脊液的数据可以揭示药物的分子机制和疾病之间的免疫学差异。因此，脑脊液的分析可以被认为是‘中枢神经系统活检灯’。” 这些信息非常宝贵。”

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