2023年9月29日，《Nature Communications》在线发表（Nat. Commun.14, 6104, 2023）华中科技大学武汉光电国家研究中心朱䒟教授课题组与俄罗斯萨拉托夫国立大学生理系 Oxana Semyachkina-Glushkovskaya 教授课题组合作论文 Photostimulation of brain lymphatics in male newborn and adult rodents for therapy of intraventricular hemorrhage 。论文使用近红外二区激光（1267 nm）对啮齿类动物脑室出血后实施光照，激活脑膜淋巴系统引流功能，加快脑组织中红细胞的清除，成功实现成年小鼠及新生大鼠（4日龄）脑室出血后的快速治疗。
脑室出血是最致命的脑损伤之一，同时也是早产儿常见的并发症。脑室出血多继发于自发性脑出血、动脉瘤或动静脉畸形破裂等，患者通常出现颅内高压、脑血管痉挛以及脑积水等严重并发症，因此患者死亡率较高，且预后功能不良。传统的脑室出血疗法，如手术和结合脑室外引流的纤维蛋白溶解术，旨在将血液从脑室中排出，以减少血肿和血细胞溶解造成的继发性损伤，但这些疗法对血肿清除的效果有限，因此需要新的策略来减少血肿并改善脑部引流系统。
近年来，随着硬脑膜淋巴管的发现，越来越多的研究证实其在大脑物质转运过程中发挥极其重要的作用；同时，穿颅的光调作用能够增强脑膜淋巴管的功能，加速大脑有害物质清除过程。
基于此，朱䒟教授课题组及 Oxana Semyachkina-Glushkovskaya 教授课题组合作，提出通过光调作用加快硬脑膜淋巴系统清除红细胞的过程，改善脑室出血的预后。研究团队发现在人和成年小鼠脑室出血后，红细胞会进入硬脑膜淋巴管中，证明硬脑膜淋巴管是脑室中红细胞清除的途径。
图1 小鼠和人经历脑室出血后，在硬脑膜淋巴管中观察到红细胞。
随后研究团队对脑室出血的成年小鼠进行一周的光调作用，发现红细胞外排到深层颈部淋巴结的速度显著加快，脑室血肿及脑内压显著降低，而且小鼠的行为学也有明显改善。此外，研究发现，增加硬脑膜内NO的释放可能是光调作用加速硬脑膜淋巴系统外排的重要通路。
图2 对脑室卒中的成年小鼠进行光调作用会增强硬脑膜淋巴管的舒缩能力，这一现象与光调作用能促进NO的释放有关。当NO合成被化学物质L-NAME阻断时，光调作用不再增大硬脑膜淋巴管的管径，也不再促进脑室内红细胞的外排。
最后，研究者对脑室出血的4日龄新生大鼠（4日龄新生大鼠大脑发育程度与妊娠期23-28周早产儿相似）进行一周的光调作用。结果发现，光调作用同样能够加快新生大鼠脑室中红细胞的清除，并减少脑室血肿，降低脑内压，并对血脑屏障能够起到修复作用。行为学实验结果也证实新生大鼠的运动及神经发育功能得到良好的改善，生存率明显提高。
图3 光调作用能够显著改善新生大鼠脑室卒中导致的水肿、血脑屏障破坏和运动、认知障碍。
该研究揭示了光调作用能增强脑膜淋巴管对红细胞的清除功能，从而实现成年和新生啮齿动物脑室出血的快速恢复。这种光调作用介导的脑膜淋巴系统引流功能增强有望为减轻人类脑室出血及其他类型的脑出血提供新的治疗策略。
该研究得到国家自然科学基金重点国际合作研究项目（61860206009）、面上项目（62375096, 82372012, 62375095）和湖北省重点研发项目（2022BCA023）的资助。朱䒟教授，俞婷婷副研究员，Oxana Semyachkina-Glushkovskaya教授为论文通讯作者，华中科技大学光电信息学院李东宇副教授（原朱䒟教授课题组博士后）及朱䒟教授课题组博士生刘少军为论文共同第一作者，刘章，孙思琳，胡政武等作为共同作者参与相关工作。
论文链接：https://www.nature.com/articles/s41467-023-41710-y
