科学前沿观天下 笃学明理洞寰宇
日常生活中，我们总以“脑子进水”来形容那些不会用大脑思考问题的人，然而大多数人不知道的是，每个人每天大约有0.5L的水分流入大脑，所以，“脑子进水”并不是一部分人所特有的。近日，科学家进一步研究了人类“脑子进水”的方式，为我们提供了迄今为止关于人体最复杂器官非常重要的生理过程的全新认识！
脑脊液（CSF），是由脑室中薄层组织脉络丛产生的略带粘性的细胞外液，作为缓冲液体充斥于大脑和颅骨间，保护脑和脊髓免受外界振荡而损伤，对维持颅压的相对稳定有极其重要作用。正常成年人CSF的总量为110～200 ml，而每日新生成的CSF达到了400～500ml，这意味着人体的脑脊液每天可更新3-4次，即每天大约半升的水从血液中流向大脑。
过去科学家认为渗透和相应的浓差调节是水流入大脑的主要因素，但最近丹麦哥本哈根大学的神经科学家Nanna MacAulay研究表明，通过渗透作用流入大脑的水分完全不足以补充哺乳动物脑脊液的产生速率，人体中必定还存在其他途径来帮助水分进入大脑。CSF是如何产生的成为科学界的未解之谜。
展开全文
为了寻找可能导致这种现象的机制，MacAulay和其他研究人员构建了一种没有渗透水运输所需的条件的小鼠模型。通过抑制活体老鼠大脑中的渗透水转运蛋白，研究小组发现了一种以前未知的离子（水）转运蛋白——NKCC1，分析结果表明大脑中约有一半的脑脊液是由它负责的产生的。
如果可以在人体中操纵相同的蛋白分子通道，那么无需借助侵入性外科手术就可以轻松控制大脑的水系统，调节水流入大脑的速率，缓解颅内压力，例如在颅骨钻孔以排出液体，甚至去除头骨的碎片。毫无疑问，这一发现是具有革命性意义的。
MacAulay表示：“如果我们能够用药物靶向这种离子和水转运蛋白，许多涉及颅内压增高的疾病，包括脑出血、脑内血凝块和脑积水将会得到解决。”当然，这需要保证动物研究的结果能够在人体实验中得到重复。不过研究人员充满信心，因为脉络丛蛋白质的结构非常相似。
脑疾病患者可能因为颅内压力升高而遭受永久性伤害甚至死亡，因此，这一基本机制称得上是一项突破性的发现。研究人员表示，下一步研究将找出细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帮助到脑疾病患者。
文/朱张航宇
参考文献：Cotransporter-mediated water transport underlying cerebrospinal fluid formation, Nature Communications, 2018, volume 9, Article number: 2167.返回搜狐，查看更多