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颅骨骨髓在神经系统疾病中的作用研究

【摘要】颅骨包围着脑实质，起保护和支撑的作用。随着对中枢神经系统界面

的研究深入，发现连接硬脑膜和颅骨骨髓的可供细胞进出的骨化的血管通道、颅

骨骨髓的神经免疫功能逐渐受到重视。文中将首先介绍颅骨骨髓的解剖及免疫功

能，然后探索其在稳态和病理状态下的变化，并以此为基础进一步讨论颅骨骨髓

在神经系统疾病如卒中、胶质母细胞瘤、神经退行性疾病的作用。

【关键词】中枢神经系统疾病；感染；颅骨骨髓；免疫细胞

颅骨骨髓与脑膜之间存在骨化的血管通道的发现［1-3］打破了过去认为颅

骨和大脑没有直接联系的观点，提示神经系统和免疫系统之间有复杂的相互作用。

在稳态时颅骨骨髓有助于维持脑膜免疫多样性；在中枢神经系统（centralner

voussystem，CNS）损伤和炎症时，骨髓来源的免疫细胞可以通过颅骨通道向

大脑迁移［4］。颅骨骨髓表现出和其他部位骨骼骨髓不一样的转录组学和蛋白

组学特征，易位蛋白正电子发射体层摄影（translocatorproteinpositrone

missiontomography，TSPO-PET）成像技术发现颅骨骨髓可以反映不同神经系

统疾病的疾病特异性空间分布的炎症性脑反应［5］，这为神经系统疾病的监测、

诊断和治疗提供了新的潜在位点。

颅骨骨髓作为颅骨的内部组织，在神经系统中的作用常被忽视，但越来越多

的研究结果表明其在维系大脑健康方面发挥着重要作用。鉴于此，我们以“颅骨

骨髓”“中枢神经系统疾病”“skullbonemarrow”“centralnervoussyst

emdisease”为中英文关键词在PubMed、WebofScience、GoogleScholar、

万方以及中国知网数据库检索相关文献，检索起止时间为2015年至2023年，总

结了健康和疾病状态下颅骨骨髓在CNS中的作用。

一、颅骨骨髓的解剖和免疫作用

（一）颅骨的解剖

颅由23块骨组成，分别是8块脑颅骨和15块面颅骨，彼此通过颅缝连接形

成颅腔以支持和保护其中的内容物［6］。颅盖骨在形态学上属于扁骨，表层为

骨密质，称为内板和外板，两层之间是被称为板障（diploe）的骨松质，其间有

板障静脉通过。在颅骨骨髓中存在造血干细胞巢（hematopoieticstemcelln

iches），由内皮细胞和造血干/祖细胞（hematopoieticstemandprogenitor

cells，HSPCs）构成［7］。根据颅骨解剖及其功能，巢（niche）被定义为一

种直接维持和调节特定类型干细胞或祖细胞的局部组织微环境［8］。动脉的骨

髓内皮细胞具有低渗透性，负责维持造血干细胞，而血窦的骨髓内皮细胞渗透性

较强，促进HSPCs活化，也是未成熟和成熟白细胞进出骨髓的唯一场所［9］。

颅骨内侧有三层结构的脑膜，从外到内分为硬脑膜、蛛网膜和软脑膜。硬脑

膜可进一步分为外侧的骨膜层和内侧的脑膜层，两层紧密连接，仅在静脉窦处分

开［10］。蛛网膜外观形似蜘蛛网，下方是充满脑脊液的蛛网膜下腔。软脑膜质

薄，紧密覆盖于脑实质和脊髓表面。

研究证明在颅骨骨髓和脑膜之间存在骨化的血管通道［1-2］，正常情况下，

血液通过通道流向骨髓腔，在神经系统损伤时，髓样细胞和淋巴细胞可通过该通

道从骨髓直接进入脑实质［4，11］。同时，脑脊液携带的单核细胞趋化因子CC

L12等因子升高，可经颅骨通道进入骨髓，动员髓系细胞生成，指导颅骨骨髓来

源的免疫细胞的供应［12-13］。但是组织学评估显示通道内的细胞运输是稀疏

的［2］，我们仍需进一步的活体实验直接显示免疫细胞在颅骨通道内的活动，

并确定其方向性。

（二）颅骨骨髓的免疫作用

因为在外周引发免疫排斥的移植物可以在CNS正常存活，CNS一度被认为是

免疫豁免的部位［14］。但越来越多的研究正挑战这一观点，脑膜淋巴管（men

ingeallymphaticvessels，mLVs）通过将含有可溶性CNS抗原和免疫细胞的

脑脊液引流到颈部淋巴结，建立CNS和外周的连接［15-16］，证明CNS受免疫

细胞的监视，免疫系统和CNS的相互作用影响着大脑的功能。颅骨骨髓作为免疫

细胞的重要来源之一，在神经免疫方面发挥重要作用。脑膜含有先天性和适应性

免疫细胞，介导CNS的免疫监视，目前认为其来自颅骨骨髓。

髓系细胞包括巨噬细胞、粒细胞、树突状细胞和单核细胞。