在生命科學(xué)的探索中，腦血管健康始終是備受矚目的焦點(diǎn)。近期，一項(xiàng)關(guān)于血管內(nèi)皮生長因子-C（VEGF-C）對腦卒中影響的研究成果，猶如一顆投入科學(xué)界的石子，激起層層漣漪。為我們理解腦血管疾病的發(fā)病機(jī)制和治療策略，打開了一扇全新的大門。

研究背景與技術(shù)挑戰(zhàn)
淋巴系統(tǒng)與腦血管疾病的“聯(lián)系”
腦血管疾病，尤其是腦卒中，已成為全球范圍內(nèi)嚴(yán)重威脅人類健康的重大疾病。不僅會(huì)導(dǎo)致患者肢體殘疾、認(rèn)知障礙，還會(huì)給家庭和社會(huì)帶來沉重的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。面對如此嚴(yán)峻的形勢，深入了解腦血管疾病的發(fā)病機(jī)制，尋找有效的防治方法迫在眉睫。

長久以來，淋巴系統(tǒng)在維持身體內(nèi)環(huán)境穩(wěn)定中扮演著重要角色，它負(fù)責(zé)清除代謝廢物、調(diào)節(jié)免疫反應(yīng)等。但在大腦這個(gè)“神秘城堡”中，淋巴系統(tǒng)的作用一直是個(gè)謎。直到近年來，研究發(fā)現(xiàn)大腦雖沒有傳統(tǒng)意義上的淋巴管，但存在一套特殊的廢物清除系統(tǒng)，腦脊液（CSF）通過系統(tǒng)，經(jīng)腦膜淋巴管（MLVs）流向頸淋巴結(jié)（CLNs），這一過程對維持腦組織的正常功能至關(guān)重要。

在腦血管疾病發(fā)生時(shí)，如腦卒中，大腦中的代謝廢物和毒素會(huì)大量堆積，此時(shí)淋巴系統(tǒng)的功能就顯得尤為關(guān)鍵。然而，目前對于淋巴系統(tǒng)在腦血管疾病中的具體作用機(jī)制，科學(xué)界尚未完全明確。特別是靶向MLVs對腦卒中患者的影響，存在諸多爭議。一些研究表明，增強(qiáng)MLVs功能可能有助于減輕腦損傷；但也有研究發(fā)現(xiàn)，抑制淋巴系統(tǒng)在某些情況下似乎對病情有益。

在腦血管疾病的研究中，VEGF-C逐漸成為焦點(diǎn)。它不僅對淋巴系統(tǒng)有影響，還被發(fā)現(xiàn)具有促進(jìn)神經(jīng)發(fā)生、調(diào)節(jié)神經(jīng)干細(xì)胞活性等作用。這意味著VEGF-C可能在腦血管疾病的發(fā)生、發(fā)展和恢復(fù)過程中，扮演著多重角色。但目前，我們對VEGF-C在腦血管疾病中的具體作用機(jī)制了解還十分有限，如何深入探究其作用，明確其在腦血管疾病治療中的潛力，成為科研人員亟待解決的問題。

技術(shù)創(chuàng)新與應(yīng)用
創(chuàng)新研究思路
先在正常生理狀態(tài)下，通過小鼠攜帶VEGF-C的腺相關(guān)病毒，觀察其對腦脊液引流以及腦膜和大腦基因表達(dá)的影響。這一步就像是在平靜的湖面上投下一顆石子，觀察它激起的漣漪，幫助研究人員了解VEGF-C在正常情況下對大腦微環(huán)境的影響。

接著，研究人員利用小鼠短暫大腦中動(dòng)脈閉塞（tMCAO）模型，模擬人類缺血性腦卒中。在這個(gè)模型上，他們分別研究VEGF-C在腦卒中發(fā)生前（預(yù)防）和發(fā)生后（治療）的作用。這種對比研究的方法，能夠清晰地展現(xiàn)出VEGF-C在不同時(shí)間點(diǎn)對腦卒中的影響差異，為后續(xù)的研究提供了關(guān)鍵線索。

多技術(shù)融合
定量磁共振成像（MRI）技術(shù)是其中的重要一環(huán)。通過給小鼠注射造影劑，MRI能夠?qū)崟r(shí)、動(dòng)態(tài)地觀察腦脊液在大腦和淋巴系統(tǒng)中的流動(dòng)情況，幫助研究人員直觀地了解VEGF-C對腦脊液引流的影響。單細(xì)胞核RNA測序（snRNA-seq）技術(shù)則深入到細(xì)胞的基因?qū)用�。可以分析單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的基因表達(dá)情況，幫助研究人員發(fā)現(xiàn)VEGF-C處理后，不同類型腦細(xì)胞的基因表達(dá)變化，進(jìn)而揭示相關(guān)的信號(hào)通路和細(xì)胞反應(yīng)。這一技術(shù)讓研究人員能夠從微觀角度，了解VEGF-C對細(xì)胞功能的調(diào)控機(jī)制。

研究人員還使用了免疫標(biāo)記、共聚焦顯微鏡成像、流式細(xì)胞術(shù)等技術(shù)。免疫標(biāo)記可以特異性地標(biāo)記出目標(biāo)蛋白，讓研究人員能夠準(zhǔn)確地定位和觀察這些蛋白在組織和細(xì)胞中的分布；共聚焦顯微鏡成像則能夠提供高分辨率的圖像，幫助研究人員清晰地觀察細(xì)胞和組織的微觀結(jié)構(gòu)；流式細(xì)胞術(shù)可以對不同類型的細(xì)胞進(jìn)行分離和分析，為研究VEGF-C對不同細(xì)胞的作用提供了有力支持。

技術(shù)應(yīng)用成果
在腦脊液引流方面，發(fā)現(xiàn)預(yù)處理能夠顯著增加腦脊液向頸深淋巴結(jié)引流。這表明VEGF-C能夠優(yōu)化腦脊液的引流路徑，使其更順暢地流向頸深淋巴結(jié)，從而減少大腦中的廢物和毒素積累。

在淋巴管生長方面，VEGF-C展現(xiàn)出了強(qiáng)大的促進(jìn)作用，不僅增加了硬腦膜中淋巴管的面積，還促進(jìn)了頸深淋巴結(jié)中淋巴管內(nèi)皮細(xì)胞的增殖，使得整個(gè)腦脊液引流途徑中的淋巴管都得到了擴(kuò)張和強(qiáng)化。這一系列變化有助于維持淋巴系統(tǒng)的正常功能，為大腦的健康提供了更好的保障。

在腦細(xì)胞研究中，VEGF-C也發(fā)揮了重要作用，誘導(dǎo)了神經(jīng)保護(hù)轉(zhuǎn)錄組特征，刺激了神經(jīng)發(fā)生。這些結(jié)果為VEGF-C在腦血管疾病治療中的應(yīng)用提供了有力的證據(jù)，展示了其巨大的潛在價(jià)值。

成像實(shí)驗(yàn)與結(jié)果分析
VEGF-C對腦脊液引流的影響
研究人員為了探究VEGF-C對腦脊液引流的影響，將小鼠分為兩組，注射對照病毒。4周后，通過MRI對小鼠進(jìn)行觀察。結(jié)果顯示，與對照組相比，VEGF-C預(yù)處理的小鼠頸深淋巴結(jié)體積明顯增大，這就好比是VEGF-C為腦脊液的引流拓寬了道路，讓腦脊液能夠更快速、更高效地流向頸深淋巴結(jié)。進(jìn)一步的組織學(xué)分析發(fā)現(xiàn)，VEGF-C處理小鼠頸深淋巴結(jié)中熒光標(biāo)記物的含量，在注射后30分鐘和2小時(shí)顯著高于對照組。這些結(jié)果充分證明，VEGF-C能夠有效地促進(jìn)腦脊液向頸深淋巴結(jié)的引流，為維持大腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定做出了重要貢獻(xiàn)。

VEGF-C對淋巴管生長的影響
在研究VEGF-C對淋巴管生長的影響時(shí)，研究人員采用了免疫標(biāo)記和顯微鏡成像技術(shù)。他們發(fā)現(xiàn)，VEGF-C處理后，硬腦膜中表達(dá)的淋巴管面積顯著增加，雖然淋巴管直徑?jīng)]有明顯變化，但整體的淋巴管網(wǎng)絡(luò)變得更加密集。

通過LSFM成像，研究人員更直觀地看到了VEGF-C處理的小鼠硬腦膜和顱外淋巴管的擴(kuò)張情況。在頸深淋巴結(jié)中，VEGF-C增加增殖使得淋巴管的細(xì)胞數(shù)量增多，從而促進(jìn)了淋巴管的生長和擴(kuò)張。這些結(jié)果表明，VEGF-C就像淋巴管的“生長激素”，能夠刺激淋巴管的生長，優(yōu)化淋巴系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，為腦脊液的引流提供更好的物理基礎(chǔ)。

VEGF-C對腦卒中影響的實(shí)驗(yàn)
在行為學(xué)測試中，VEGF-C預(yù)處理的小鼠表現(xiàn)出了更好的神經(jīng)功能恢復(fù)，在神經(jīng)功能評(píng)分中得分更高，在懸掛線測試中堅(jiān)持的時(shí)間更長，這表明小鼠的運(yùn)動(dòng)神經(jīng)肌肉損傷得到了明顯改善，肌肉力量和運(yùn)動(dòng)協(xié)調(diào)性都有了顯著提高。通過MRI檢測，研究人員還發(fā)現(xiàn)VEGF-C預(yù)處理的小鼠梗死在腦卒中后3天和7天顯著減小。這些結(jié)果充分說明，VEGF-C預(yù)處理能夠有效地減輕腦卒中對小鼠的損傷，促進(jìn)神經(jīng)功能的恢復(fù)，為腦卒中的治療帶來了新的希望。

結(jié)果分析與討論
綜合這些實(shí)驗(yàn)結(jié)果，研究人員發(fā)現(xiàn)VEGF-C預(yù)處理的有益效果在頸深淋巴結(jié)傳入淋巴管被燒灼后消失。這一現(xiàn)象表明，VEGF-C對腦卒中的保護(hù)作用至少部分是通過腦脊液引流的淋巴系統(tǒng)介導(dǎo)的。也就是說，VEGF-C可能是通過優(yōu)化腦脊液的引流，減少大腦中的有害物質(zhì)積累，從而減輕了腦卒中對大腦的損傷。

VEGF-C預(yù)處理還與神經(jīng)保護(hù)相關(guān)基因的轉(zhuǎn)錄持續(xù)增加有關(guān)。這意味著VEGF-C可能通過激活這些神經(jīng)保護(hù)基因，促進(jìn)神經(jīng)細(xì)胞的存活和再生，進(jìn)一步解釋了VEGF-C促進(jìn)神經(jīng)功能恢復(fù)的機(jī)制。

然而，急性給予VEGF-C（在腦卒中再灌注后給予）并沒有改善腦卒中的結(jié)果。這可能是因?yàn)榧毙越o予VEGF-C未能迅速誘導(dǎo)淋巴管生成和促進(jìn)淋巴引流，甚至可能引發(fā)更廣泛的炎癥反應(yīng)，從而加重腦損傷。這一結(jié)果提示，VEGF-C的給藥時(shí)間和方式對其治療效果有著至關(guān)重要的影響，為后續(xù)的臨床應(yīng)用提供了重要的參考。

深遠(yuǎn)意義與未來展望
VEGF-C對腦卒中影響的研究，首次系統(tǒng)地揭示了VEGF-C在健康大腦和缺血性腦卒中后的多種分子反應(yīng)。在健康大腦中，VEGF-C刺激神經(jīng)發(fā)生，調(diào)節(jié)神經(jīng)元活動(dòng)和突觸可塑性。在腦卒中的情況下，VEGF-C通過減少小膠質(zhì)細(xì)胞炎癥反應(yīng)和增加神經(jīng)營養(yǎng)信號(hào)，有效地減輕了腦組織損傷，促進(jìn)了神經(jīng)功能的恢復(fù)。

盡管這項(xiàng)研究取得了重要成果，但仍有許多未知等待我們?nèi)ヌ剿�。未來的研究可以進(jìn)一步深入探討VEGF-C在不同類型腦血管疾病中的作用機(jī)制。不同類型的腦血管疾病，如腦出血、腦梗死等，其發(fā)病機(jī)制和病理過程存在差異，VEGF-C在這些疾病中的作用是否相同，值得深入研究。

論文信息
聲明：本文僅用作學(xué)術(shù)目的。

VEGF-C prophylaxis favors lymphatic drainage and modulates neuroinflammation in a stroke model. J Exp Med 1 April 2024; 221 (4): e20221983.

https://doi.org/10.1084/jem.20221983.