脑膜是大脑的物理“保护套”。受限于样本稀缺与研究难度，人类脑膜如何发育、脑膜如何与大脑“对话”，一直都是未解之谜。

近日，中国科学院动物研究所团队解析了脑膜发育时空规律，改变了传统认知，证实脑膜是大脑发育的“调控中枢”，为相关疾病的治疗提供了新方向。

01

重构脑膜发育时序

脑膜由硬脑膜、蛛网膜和软脑膜三层结构构成，主要为中枢神经系统提供机械性保护、营养支持与内环境稳态维持。

研究显示，硬脑膜、蛛网膜和软脑膜这三层结构并非同步发育，而是存在清晰的发育时间顺序。其中，软脑膜是最早发育的“先驱”层。

功能基因组学分析证实，脑膜成纤维细胞并非惰性填充物，而是活跃的功能中心，高表达参与屏障构建、神经递质清除及突触调控相关基因。

研究证实了脑膜是动态微环境系统，改变了此前对脑膜“惰性包裹”的认知。

02

发现脑膜调控新轴

脑膜内成纤维细胞、免疫细胞与血管相关细胞之间形成一张相互作用网络，协同完成脑膜免疫微环境的构建与动态调控。

研究解析了脑膜免疫微环境的建立过程与调控机制，刻画了脑膜免疫细胞在发育过程中的时空异质性。

免疫细胞通过软脑膜细胞分泌的CXCL12趋化因子，经CXCL12-CXCR4信号通路，完成巨噬细胞招募与空间排布的精密分子机制。该机制能够让巨噬细胞在蛛网膜和软脑膜等关键区域构筑起独特的免疫屏障与调控微环境。

实验证实，脑膜中一群特定的巨噬细胞Trem2⁺，能够通过分泌关键信号分子直接调控大脑皮层负责构筑神经环路的“架构师” ——卡哈尔-雷特修斯细胞的功能。

“脑膜免疫细胞-大脑皮层发育”上行调控轴线的确立，将脑膜的功能定位从被动的“保护套”，升级为主动调控大脑皮层发育的“调控中枢”。

03

提供下一步研究线索

研究团队绘制了脑膜血管与淋巴管系统的发育轨迹，并通过实验证实巨噬细胞与内皮细胞间存在密切协作，为下一步理解神经血管单元的构建提供了线索。

在此基础上，研究解析了人类脑膜发育规律，阐明了脑膜作为免疫活性界面如何与大脑进行“动态对话”的机制。

同时，该研究为破解神经系统疾病的发病机理开辟了新路径，也为靶向脑膜免疫微环境的创新疗法奠定了理论基础。

论文链接：

https://doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.040

来源：中国科学院动物研究所