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免疫力是人體自身極其重要的防禦機制，利用免疫細胞可以識別並消滅病毒、細菌等外來的侵入性異物，處理衰老、損傷、死亡、變性的自身細胞，以及識別和處理體內突變細胞和病毒感染細胞。
免疫細胞（immune cell）俗稱白細胞，包括先天性淋巴細胞、各種吞噬細胞和能識別抗原、產生特異性免疫應答的淋巴細胞等，在人體自身免疫系統中擔任著重要的角色。通常科學家認為免疫細胞是通過血液在身體的各個部位傳輸，以治療中風、受傷或腦部紊亂後的腦部炎症。然而，最近一項研究表明免疫細胞的傳輸還另有一條捷徑。
中性粒細胞(neutrophilic granulocyte, neutrophil)佔白細胞總數的50%-70%，是白細胞中數量最多的一種。在局部感染或損傷情況下，中性粒細胞可很快穿過血管壁進入組織發揮作用。美國哈佛醫學院和馬薩諸塞州波士頓綜合醫院的研究人員在研究免疫細胞是否會在腦卒中（中風）或腦膜炎過程中產生時發現，老鼠和人類身上均有將顱骨骨髓連接到大腦內層的微小通道，提供了受損傷情況下使免疫細胞從骨髓直接湧入大腦的途徑。
該研究團隊開發了一種用熒光膜染料標記細胞的技術，即細胞追蹤器。他們用染料處理這些細胞，並將它們注射到小鼠的骨髓部位。其中紅色標記的細胞被注入顱骨，綠色標記的細胞則被注入脛骨。細胞注入後，研究人員立即誘發幾種急性炎症模型，包括中風和化學誘導的腦膜炎。他們發現，在患有中風和腦膜炎的情況下，顱骨對大腦的中性粒細胞的貢獻明顯多於脛骨。但問題隨之而來，中性粒細胞是如何被傳遞的？
研究人員使用器官浴顯微鏡對小鼠頭骨的內表面進行成像，同時使用浴液維持組織的完整性，成像結果顯示出直接連接骨髓和硬腦膜的微觀血管通道。正常情況下，紅細胞通過這些通道從顱骨內部流向骨髓，但是在中風的情況下，則從骨髓到大腦的相反方向運輸中性粒細胞。為了確定人類是否有類似的組織，研究人員在手術中獲得人類頭骨，並進行了詳細的成像，發現在頭骨的內層和外層中同樣存在類似的通道，直徑比小鼠頭骨中的通道大五倍。
因為許多腦部疾病常常伴有炎症，這一驚人發現可以幫助科學家更多地瞭解免疫系統攻擊大腦所致的腦部疾病機制，如多發性硬化症等。然而，科學家們仍需進行深入研究以確定除微小隧道的中性粒細胞以外的免疫細胞類型，以及它們在各種條件下所起的作用。
文/朱張航宇
參考文獻：Direct vascular channels connect skull bone marrow and the brain surface enabling myeloid cell migration，Nature Neuroscience，2018，volume 21，pages1209–1217.
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