科學家取得革命性突破！發現水進入大腦新途徑，或拯救無數腦疾病患者！

日常生活中，我們總以「腦子進水」來形容那些不會用大腦思考問題的人，然而大多數人不知道的是，每個人每天大約有0.5L的水分流入大腦，所以，「腦子進水」並不是一部分人所特有的。近日，科學家進一步研究了人類「腦子進水」的方式，為我們提供了迄今為止關於人體最複雜器官非常重要的生理過程的全新認識！

腦脊液（CSF），是由腦室中薄層組織脈絡叢產生的略帶粘性的細胞外液，作為緩衝液體充斥於大腦和顱骨間，保護腦和脊髓免受外界振蕩而損傷，對維持顱壓的相對穩定有極其重要作用。正常成年人CSF的總量為110～200 ml，而每日新生成的CSF達到了400～500ml，這意味著人體的腦脊液每天可更新3-4次，即每天大約半升的水從血液中流向大腦。

過去科學家認為滲透和相應的濃差調節是水流入大腦的主要因素，但最近丹麥哥本哈根大學的神經科學家Nanna MacAulay研究表明，通過滲透作用流入大腦的水分完全不足以補充哺乳動物腦脊液的產生速率，人體中必定還存在其他途徑來幫助水分進入大腦。CSF是如何產生的成為科學界的未解之謎。

為了尋找可能導致這種現象的機制，MacAulay和其他研究人員構建了一種沒有滲透水運輸所需的條件的小鼠模型。通過抑制活體老鼠大腦中的滲透水轉運蛋白，研究小組發現了一種以前未知的離子（水）轉運蛋白——NKCC1，分析結果表明大腦中約有一半的腦脊液是由它負責的產生的。

如果可以在人體中操縱相同的蛋白分子通道，那麼無需藉助侵入性外科手術就可以輕鬆控制大腦的水系統，調節水流入大腦的速率，緩解顱內壓力，例如在顱骨鑽孔以排出液體，甚至去除頭骨的碎片。毫無疑問，這一發現是具有革命性意義的。

MacAulay表示：「如果我們能夠用藥物靶向這種離子和水轉運蛋白，許多涉及顱內壓增高的疾病，包括腦出血、腦內血凝塊和腦積水將會得到解決。」當然，這需要保證動物研究的結果能夠在人體實驗中得到重複。不過研究人員充滿信心，因為脈絡叢蛋白質的結構非常相似。

腦疾病患者可能因為顱內壓力升高而遭受永久性傷害甚至死亡，因此，這一基本機制稱得上是一項突破性的發現。研究人員表示，下一步研究將找出細胞的基底外膜上控制水流量的通道，期待有一天可以最大限度地幫助到腦疾病患者。

文/朱張航宇

參考文獻：Cotransporter-mediated water transport underlying cerebrospinal fluid formation, Nature Communications, 2018, volume 9, Article number: 2167.

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