已有大量的證據表明，大腦和免疫系統緊密地交織在一起。大腦有自己的常駐免疫細胞，比如小膠質細胞，一些研究也揭示了位于大腦周圍區域的其他免疫細胞的特征。通過研究這些免疫細胞并繪制出它們與大腦相互作用的圖譜，研究人員發現，它們在健康和患病或受損大腦中都發揮著重要作用。

布魯塞爾自由大學的神經免疫學家 Kiavash Movahedi 說：" 免疫豁免的整個想法現在已經相當過時了。"盡管大腦在免疫學上仍然是獨一無二的——其屏障阻止免疫細胞隨意進出——但很明顯，大腦和免疫系統不斷地相互作用。

腦膜中有豐富的免疫細胞，包括B細胞、T細胞、先天淋巴樣細胞、樹突狀細胞、巨噬細胞、巨大細胞。腦膜中有豐富的血管，為細胞生長提供營養。更重要的是，腦脊液流經腦膜，為腦膜免疫細胞與神經系統相互作用提供基礎 (Rua and McGavern 2018)。

2022年11月21日，來自美國羅格斯大學的Qi Yang研究團隊在《Nature Immunology》發表題為“Mucosal-associated invariant T cells restrict reactive oxidative damage and preserve meningeal barrier integrity and cognitive function”的文章 (Zhang, Bailey et al. 2022)，發現MAIT細胞存在于腦膜中，并隨著年齡的增加而積累。小鼠腦膜MAIT細胞高表達多種抗氧化分子，包括Selenop、Selenof和Fth1。在肝臟、皮膚和肺等其他非淋巴器官中，這些抗氧化分子也在MAIT細胞中高度表達。

MAIT細胞（Mucosal associated invariant T cells）是人類機體中最豐富的先天淋巴細胞，通常通過結合TCR或獨立的方式發揮作用。可促進細胞分泌細胞因子，研究表明MAIT在自身免疫性疾病（多發性硬化、關節炎、炎癥性腸病）中發揮作用 。

以下是具體研究內容：

MAIT細胞存在于腦膜中

MAIT細胞是人類機體中存在的最豐富的先天T細胞，在肝臟、皮膚和粘膜屏障中富集。MAIT細胞是否存在于腦相關組織中仍是未知數。作者通過消化C57BL/6小鼠的腦膜和脈絡膜組織，并用MR1四聚體對細胞進行染色，以確定在腦組織中存在MAIT細胞。

腦膜MAIT細胞表達抗氧化劑分子

作者通過scRNA-seq來研究腦膜MAIT細胞的分子特性。發現MAIT細胞表現出獨特的轉錄特征。并且確定了238個在腦膜MAIT細胞中高表達的基因，腦膜MAIT細胞的特征性基因富集機體損傷、細胞發育和增殖以及自由基清除相關通路。這些數據共同揭示了MAIT細胞的獨特的基因表達譜。然后在腦膜T細胞高表達的238個基因中尋找分泌蛋白，有7個分子是已知的分泌蛋白，具有改變周圍微環境和影響其他細胞活動的功能潛力。有5種分泌蛋白都具有抗氧化特性，包括硒轉運體Selenop和Selenof。鐵蛋白重鏈Fth1，胸腺素4和prosaposin。因此，MAIT細胞表達了大量的抗氧化劑分子，表明它們可能擁有調節組織氧化損傷的能力。

接下來，分析了以前發表的MAIT細胞在其他組織中的scRNA-seq數據，發現抗氧化基因Selenop和Fth1在其他非淋巴組織中被MAIT細胞高度表達，包括皮膚、肺和肝。因此，抗氧化分子的高表達是MAIT細胞在多種非淋巴組織中的特征。

MAIT細胞保持腦膜屏障的完整性

由于MAIT細胞表達的抗氧化分子可能被釋放到周圍的微環境中，從而影響其他細胞的功能，增加氧化損傷可能會導致腦膜屏障滲漏。因此，作者研究了構建了MAIT基因敲除動物模型，研究MAIT的缺失是否會導致腦膜屏障完整性受到損害。在MAIT缺陷的Mr1-/- 和野生型小鼠前囟門周圍的完整顱骨表面施以SR101。然后在SR101給藥后20分鐘用振動切片機檢查SR101的分布。首先檢查了7個月大的小鼠。在7個月大的野生型小鼠中，SR101穿透了顱骨，但沒有通過腦膜屏障下面。然而，在7個月大的Mr1-/- 小鼠中，觀察到SR101在腦膜屏障下的明顯泄漏。但在5周齡的Mr1-/- 小鼠中沒有觀察到腦膜屏障的滲漏，這表明腦膜屏障的缺陷不是由于早期發育缺陷造成的。說明MAIT細胞的存在可能是促進維持老年小鼠腦膜屏障完整性。

MAIT細胞在平衡狀態下抑制神經炎癥

當腦膜屏障受到損害時，有毒物質會進入腦實質，從而導致小膠質細胞的擴增和激活。因此，作者在小膠質細胞中研究了，MAIT細胞是否在神經炎癥中發揮作用。首先在7個月大的Mr1-/- 小鼠的大腦皮層用Iba-1進行免疫熒光實驗，檢查小膠質細胞的表達和激活狀態。觀察到明顯的小膠質細胞具有明顯的擴增。

由于海馬主要影響機體的認知和記憶功能，神經炎癥的出現也會導致海馬功能的異常，作者接下來研究了海馬中小膠質細胞的分子特性變化，進行scRNA-seq。進一步分析確定了7個月大的小鼠海馬中的2個主要的小膠質細胞亞群（M-h亞群、M-a亞群）。M-h亞群表達了高水平的穩態小膠質細胞特征分子，如P2ry12、P2ry13、Selplg、Cst3和Cx3cr1。M-a亞群表達高水平的各種核糖體生物生成基因，表明基因翻譯活躍。

MAIT細胞影響機體認知功能

為了檢測MAIT細胞是否可以調節認知功能，作者進行了一系列行為學測試，結果表明：在Y型迷宮實驗中，Mr1-/- 小鼠與對照組相比，表現出空間識別方面的缺陷。在水迷宮實驗中，Mr1-/- 小鼠與對照組相比表現出尋找逃生平臺實驗明顯延長，表明在學習記憶方面存在缺陷。后續作者又進行了挽救實驗，對7個月大的Mr1-/- 小鼠進行MAIT注射，之后進行了行為學測試。將MAIT細胞注射到Mr1-/- 小鼠，發現可以減弱Y型迷宮測試中的空間識別的缺陷及水迷宮實驗中表現出的學習記憶能力受損

MAIT細胞存在于腦膜中，并表達高水平的抗氧化分子，且MAIT細胞的缺失會導致腦膜ROS的積累和屏障滲漏，從而使腦實質發炎并導致認知能力下降。腦膜中的MAIT細胞建立了一個重要的功能作用，并表明腦膜免疫細胞可以通過維護腦膜屏障的平衡和完整性來幫助維持正常的神經功能。