大腦如何清理自身廢物？作為人體代謝最活躍的器官之一，大腦中近千億個神經元在持續高強度傳遞和加工信息的同時，也不斷產生受損蛋白、多肽等代謝產物。如果這些“代謝殘渣”不能及時清除，就可能像城市排水系統淤塞一樣，影響認知功能，甚至與阿爾茨海默病、帕金森病等神經退行性疾病的發生發展密切相關。

　　長期以來，科學界對腦內蛋白質清除路徑的認識並不完整。近期，美國格拉德斯通研究所團隊在《細胞》期刊發表一項最新研究，系統繪制了腦源性蛋白（大腦自身產生的蛋白質）在生理狀態（身體在健康、正常運作時的自然狀態，沒有生病、受傷或受到外界干擾）下的全腦清除路徑圖譜，這一發現顛覆了以往認知，為理解大腦這一“隱形清潔系統”的運行方式提供了重要依據。

　　以往的研究大多依賴向腦脊液（包裹大腦與脊髓的無色透明液體）中注入外源性熒光示蹤劑，通過觀察其擴散軌跡推測腦內蛋白的流出方向。這種方式有點像在平靜的河流中倒入染料，再觀察水流變化，雖然能看到“顏色去向”，卻未必能真實反映河流本身的自然流動路徑。此次研究團隊另辟蹊徑：他們在轉基因小鼠的大腦中注射嗜神經病毒，使神經元表達一種發出綠色熒光的蛋白，這種蛋白像給神經元裝上了“定位燈”，在熒光顯微鏡下會發出綠光，幫助研究者看清神經元的分布和連接。研究人員可以借此追蹤蛋白質從產生、釋放到最終清除的完整路徑，從而在更接近生理狀態的條件下描繪腦內蛋白清除網絡。

　　研究結果顯示，腦源性蛋白並非主要依賴傳統認知中的由單一腦膜淋巴管系統匯入頸深淋巴結排出，而是廣泛流向多個腦邊界結構，包括硬腦膜、顱骨骨髓以及鼻腔相關通路等。更重要的是，不同腦區的蛋白質清除還遵循“最近出口”原則：前腦區域產生的蛋白傾向於從鼻腔和前方腦膜排出，深部腦區則更多選擇顱底和背部硬腦膜路徑。這說明，大腦清除系統並非隻有一根“排污管道”，而更像一張分區管理的“排水網絡”，各區域就近排出，以減少運輸距離、提高清除效率。此外，腦膜邊界的免疫細胞還會“監控”蛋白清除過程，並促成免疫耐受反應，避免免疫系統誤傷大腦自身組織。

　　在正常生理狀態下，這一多通路清除系統與蛋白生成之間保持動態平衡。然而在疾病狀態下，這一平衡可能被打破。在急性神經炎症中，血腦屏障（保護大腦、限制有害物質進入腦組織的屏障）通透性升高，清除路徑發生異常轉移，使腦源性蛋白更容易“溢出”至血液循環，如同主排水管受損后污水從裂縫外泄﹔而在阿爾茨海默病模型中，清除能力整體下降，蛋白在腦內逐漸堆積，更接近“排水系統整體淤塞導致排流減慢”的狀態。這些結果提示，在不同疾病中，蛋白質清除系統發生異常的機制存在差異。

　　這一研究首次以近乎生理的方式繪制了大腦自我清潔的路徑，為理解腦穩態維持和神經退行性疾病的發病機制提供了新思路。過去，相關治療多聚焦於減少異常蛋白生成或促進其降解﹔但如果清除通路本身存在結構或功能障礙，僅從減少“產生端”入手，可能難以從根本上改善疾病進程——這就像隻減少垃圾產生，卻不疏通已經堵塞的管道，系統依舊難以恢復正常運行。

　　在此背景下，恢復或增強腦內蛋白清除通路的功能成為值得關注的方向。未來，或可通過進一步闡明蛋白清除受阻的分子和細胞機制，開發針對腦膜淋巴系統與腦邊界功能調控的干預策略，通過“優化清除”達到疾病防治效果。當然，這項研究目前主要基於小鼠模型，人類大腦是否具有完全相同的清除組織原則，仍需進一步驗証。從基礎研究發現到臨床治療轉化，道路或許漫長，但認清方向往往是最關鍵的一步。

　　（作者為中國科學技術大學合肥微尺度物質科學國家研究中心副研究員）

　　《 人民日報 》（ 2026年10月30日 14 版）