长期以来，人们一直知道蛛网膜下腔的脑脊液（CSF）会通过淋巴管排到颈淋巴结，但其中的联系和调控机制仍然空白。近日，美国密苏里大学和韩国基础科学研究所的研究团队在Nature合作发文：Nasopharyngeal lymphatic plexus is a hub for cerebrospinal fluid drainage，揭示鼻咽淋巴丛（NPLP）是CSF向颈深淋巴结外流的主要枢纽。
首先，研究人员揭示了小鼠鼻咽和NPLP的三维形态特，发现Prox1-GFP报告小鼠的鼻咽粘膜淋巴管具有NPLP结构：鼻咽粘膜淋巴管与后鼻淋巴丛相连，该淋巴丛呈PROX1–GFP和LYVE1阳性，VEGFR3弱阳性。两个淋巴丛覆盖了后鼻腔和鼻咽除颅底附近以外的所有表面。进一步发现，NPLP有不同于大多数外周淋巴管的独特结构，并在灵长类动物食蟹猴的鼻咽中也发现了类似的淋巴丛，然而，与小鼠相比，食蟹猴的淋巴管具有典型的半月瓣。
图 1：鼻咽和鼻腔淋巴丛的三维形态特征。
为进一步确定NPLP是否是CSF的流出途径，研究人员将含10 kDa TMR-dextran的PBS注入Prox1小鼠小脑延髓池，60分钟后追踪到TMR-dextran集中在小鼠鼻咽附近的嗅球、筛板、前颅窝（蝶骨前骨上方）和中颅窝（基蝶骨上方），在小脑背表面和颈脊髓周围的CSF内亦检测到，而口咽淋巴丛未见TMR-dextran，提示NPLP是CSF流出的途径。接下来，研究人员通过向小鼠小脑延髓池注射0.5µm荧光微球，追踪NPLP的上游连接，发现CSF通过淋巴管引流，穿过前颅窝和中颅窝，包括筛板，加入NPLP，并通过颈内侧淋巴管向下游流至dcLN（颈淋巴结）。
图 2：小脑延髓池注射的TMR-dextran在头部和颈部的选择性分布。
为确定NPLP是否可以扩张，通过脑池内递送AAV9-mVEGF（血管内皮生长因子）-mCherry，3周后发现与对照组相比，AAV9-mVEGF-mCherry组的淋巴丛和硬脑膜淋巴管分别扩大1.7倍和15.4 倍，但膈肌没有发现变化，并且脑池内输注TMR-dextran后30分钟，dcLN中的TMR-dextran含量增高3.5倍。这些发现证明VEGF-C过度表达可以扩张NPLP，这为增加CSF流出提供了新策略。
颈内侧淋巴管具有致密但不均匀的圆形αSMA+平滑肌细胞层，伴有肾上腺素能轴突。已知颈部内侧淋巴管将CSF从鼻咽丛输送到dcLN，而外侧颈淋巴管将CSF从基底外侧硬脑膜淋巴管引流到dcLN，研究者首先证实颈部内侧淋巴管CSF引流量较外侧颈淋巴管明显增多，进一步探索是否可以通过激活淋巴管的节律性收缩和舒张来增加CSF流向颈深淋巴管，发现在脑池内输注TMR-dextran 30分钟后，较对照（局部应用PBS），局部应用去氧肾上腺素会引发阶段性和强直性淋巴收缩，并以浓度依赖性方式减少TMR-dextran荧光，局部应用硝普钠在使淋巴管直径增加50-70%，并在前5分钟内使TMR-dextran短暂增加25-35%，提示颈内侧淋巴管的直径随着NO介导而扩张，随α1-肾上腺素能介导而收缩，提示通过对颈深淋巴管上的平滑肌细胞进行药物操作可以增加CSF流出。
图3. 通过颈内侧深部淋巴管的生肌控制来调节CSF流出。
已知淋巴管变化在衰老过程中很常见，小鼠CSF流向dcLN的量随着年龄的增长而减少，研究人员比较成年和老年小鼠鼻咽丛或颈内侧淋巴管发现，较成年小鼠，老年小鼠NPLP的PROX1–GFP荧光面积减少14%，瓣膜数量减少41%，内皮细胞具有多种异常特征：磷酸化tau和TUNEL染色增高2.5倍和7.4倍，提示与衰老相关的鼻咽丛退化与老年小鼠CSF流出减少相关。进一步发现，采用AAV9-mVEGF-C-mCherry扩大鼻咽丛，成年小鼠CSF流出显著增加，而老年小鼠CSF流出无显著改善。
为了进一步了解鼻咽丛淋巴内皮细胞（LEC）与衰老相关的变化，研究人员分离成年及老年小鼠鼻咽粘膜的LEC进行scRNA-seq分析发现老年小鼠的鼻咽丛LEC具有较高的促凋亡和促炎基因表达，表现出与血管衰老的共同特征。因此，研究者进一步通过阻断干扰素受体信号，探索老年小鼠中I型干扰素信号传导的上调是否促进NPLP中淋巴管的消退并减少CSF流出到dcLNs，发现抗小鼠干扰素α/β受体亚基1（IFNAR-1）阻断抗体腹膜注射后，老年小鼠神经丛或CSF流向dcLN没有显著差异，但IFNAR-1阻断抗体显著降低鼻咽组织中cGAMP刺激的干扰素刺激基因Oas2和Mx2的mRNA表达，证实了该抗体的功效。
总之，该研究中，研究团队在Prox1-GFP淋巴报告小鼠中使用荧光CSF示踪剂发现鼻咽淋巴丛是CSF 流出至颈深淋巴结的主要枢纽。该丛具有不寻常的瓣膜和短淋巴管，但没有平滑肌覆盖，而下游颈深淋巴管具有典型的半月瓣、长淋巴管和平滑肌覆盖，将CSF输送到颈深淋巴结。平滑肌细胞中的α-肾上腺素能和NO信号通过颈深部淋巴管的运输特性调节CSF引流。在衰老过程中，鼻咽淋巴丛萎缩，但颈深部淋巴管没有类似的改变，并且肾上腺素或NO信号传导仍然可以增加CSF流出。对老年小鼠鼻咽丛淋巴内皮细胞基因表达的单细胞分析显示，I 型干扰素信号传导和其他炎症细胞因子增加。鼻咽淋巴丛作为CSF流出枢纽发挥作用的证据的重要性通过其在衰老过程中的退化而得到强调。然而，颈深部淋巴运输向淋巴结的抗衰老药理学激活仍然可以增加CSF流出，这为在与年龄相关的神经系统疾病中增加CSF清除提供了一种方法。
原文链接：
https://doi.org/10.1038/s41586-023-06899-4
参考文献
Jin-Hui Yoon, Hokyung Jin, Hae Jin Kim, Seon Pyo Hong, Myung Jin Yang, Ji Hoon Ahn, Young-Chan Kim, Jincheol Seo, Yongjeon Lee, Donald M McDonald，Michael J Davis, Gou Young Koh. Nasopharyngeal lymphatic plexus is a hub for cerebrospinal fluid drainage. Nature. 2024 Jan 10. doi: 10.1038/s41586-023-06899-4.
编译作者：sherry（brainnews创作团队）
校审：Simon（brainnews编辑部）
