基底屏障细胞为脉络丛、脑和脑脊液提供隔间化

大脑内部的隐形墙

大脑漂浮在一种称为脑脊液（CSF）的清澈液体中，并由若干生物学“墙”守护，这些屏障控制着哪些物质可以进出。本研究揭示了位于脉络丛根部的一个先前未被发现的屏障——脉络丛是一种在脑室内产生脑脊液的丛状组织。理解这一隐性屏障有助于解释大脑如何将血液携带的物质和免疫细胞阻隔于外，以及炎症或疾病期间可能出错的机制。

脑、血液与液体之间的门

脉络丛位于充满液体的腔室中，并产生大量浸润脑和脊髓的脑脊液。科学家们已知脉络丛中的上皮细胞层充当血—脑脊液屏障。但在该组织附着于脑表面的部位存在一个解剖学难题：穿过脉络丛疏松内部的血管似乎与充满脑脊液的间隙及脑的外层相接触。若没有额外的屏障，来自血液和基质组织的物质可能会直接溢入脑脊液和周围脑组织。作者们着手研究位于这一附着区的特化细胞群是否在不显眼地执行这一保护性功能。

发现一种特殊细胞类型

研究人员在小鼠中使用单细胞RNA测序，对来自脉络丛及其附近脑覆盖层的数千个单细胞进行了分类。他们发现两类不同的类成纤维细胞：一种分布于脉络丛内部的基质（间质）中，另一种仅集中在其基底处，即与大脑相连并邻近脑脊液空腔的部位。这些“基底”细胞携带着类似于脑膜（包绕大脑的膜）中已知屏障细胞的遗传指纹，提示它们可能作为封堵。发育追踪实验显示，这些细胞在胚胎早期就来源于形成脑膜的间充质组织，并以稳定的身份持续存在至老年。

基底细胞如何构筑封堵

从共聚焦成像到三维电子显微镜的多尺度显微观察显示，基底细胞密集聚集，包裹进入脉络丛的动脉小动脉和静脉小静脉。细胞通过紧密连接和连接粘附斑（adherens junctions）互相咬合——这些是将相邻细胞膜结合在一起的特化接触位点。与其沉积厚重的胶原或其它支架材料，这些细胞更像是活的填缝剂，在脉络丛的疏松内部、大脑组织和脑室及蛛网膜下腔中的脑脊液三者之间形成连续的堵塞。当将小分子示踪剂注入血流时，它们可以从有孔毛细血管泄出到脉络丛基质，但在此封堵处被突然阻止。当示踪剂直接置于脑脊液中时，它们冲刷过大脑和脉络丛表面，但同样未能进入基质侧。综合这些测试表明，基底细胞起到有效的双向屏障作用。

炎症何时破坏封堵

研究小组接着探究系统性炎症（已知会削弱其他脑屏障的全身性免疫反应）发生时会怎样。给小鼠注射会引发炎症的细菌成分后，研究者观察到基底细胞中关键连接蛋白的表达减少，并且在电子显微镜下这些细胞之间的接触变得更为弥散、开放。此前在基底处被阻止的示踪分子现在渗入并穿过该区域。通常被限制在脉络丛内侧的免疫细胞（称为单核细胞）在基底处堆积，并被观察到出现在细胞层的脑脊液侧，这表明当屏障受压时，该处可能成为免疫进入的通道。

具有广泛相关性的保守防护

最后，通过将小鼠数据与人类脉络丛的单核测序进行比较，并对人类死后组织进行染色，作者在人体中鉴定出类似的细胞群。这些人类细胞位于脉络丛基底，显示相同的特征性标记，并形成蜂窝状的连接模式，支持其作为密封的功能。研究结果确立了“基底屏障细胞”作为一种保守的、终生存在的屏障群体，负责将脉络丛、脑组织和脑脊液分隔开。对非专业读者而言，关键信息是：在脑的液体空间内存在一层额外、此前未被认识的墙。当它完整时，有助于阻止血源分子和免疫细胞自由混入大脑的脆弱环境；当被炎症削弱时，可能会打开通路，使有害物质和细胞进入，这对感染、自身免疫性疾病和其他神经系统疾病具有潜在影响。

引用: Verhaege, D., De Nolf, C., Van Acker, L. et al. Base barrier cells provide compartmentalization of choroid plexus, brain and CSF. Nat Neurosci 29, 551–566 (2026). https://doi.org/10.1038/s41593-025-02188-7

关键词: 脉络丛, 脑屏障, 脑脊液, 神经炎症, 脑膜成纤维细胞