血脑屏障
血脑屏障
发现
发现
20世纪初发现,给动物静脉注射苯丙胺后,此药可以分布到全身的组织器官,唯独脑组织没有它的踪迹。注 射台盼蓝(锥虫蓝)涂料以后,全身组织都着色,而脑和脊髓则不着色。以后陆续发现很多药物和染料注入动物 体后,都有类似的分布情况。这些事实都启示人们想到有保护脑组织的“屏障”存在。向鸡胚注入谷氨酸后,发 现谷氨酸能迅速进入鸡胚的脑组织,但在成年鸡脑中则很难进入。初生儿脑毛细血管的通透性远较成年人为高, 得重症黄疸后,胆汁色素很快透入中枢神经系统,并破坏基底神经节形成核黄疸。而在成人黄疸患者的中枢神经 系统则不受胆汁色素的污染。以上事实说明血脑屏障结构功能的完善,是随动物个体发育的完善而形成的。
屏障部位
屏障部位
根据电子显微镜和酶标记法的研究结果证明,脑毛细血管内皮细胞可能是屏障起主要作用的关键部位。其根 据如下:
①用分子量较小的辣根过氧化酶(一种蛋白质,分子量约,分子直径约500~600纳米)或其片段作为通透 毛细血管壁的标记物,小分子量的辣根过氧化酶片段可以很快通过肌肉的毛细血管进入肌肉组织,但在脑毛细血 管的这种酶片段则被阻于血管内而不能进入脑组织。在这种屏障作用中,基底膜和血管周足断续血脑屏障的显微结构已如上述,包括无孔或少孔的内皮细胞、连续的基底膜和有疏松连结的星形胶质细胞血 管周足组成的断续膜,它们构成血脑屏障控制血浆各种溶质选择性的通透,有的学者把它叫关门或安全瓣,把有 害物质拒之脑组织之外使它不能逸出脑毛细血管,比较形象地说明了血脑屏障的正常功能。但是三种成分在完成 正常功能时哪个起主要作用则有不同观点。日本药理学家中井健五认为:“屏障中起主要作用的是星形胶质细胞, 内皮细胞在一定程度上也起重要作用”。按显微结构来看,脑毛细血管周足包围血管面积不过85%左右,还有相 当大裸露部分可供有害物质的渗出,显然这种说法是有缺陷的。
血_脑屏障实验报告(3篇)
第1篇一、实验目的1. 了解血脑屏障的结构和功能;2. 掌握血脑屏障的实验方法;3. 观察和记录实验结果,分析血脑屏障的特性。
二、实验原理血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)是脑毛细血管内皮细胞、周细胞和基底膜共同构成的一种特殊屏障,主要功能是保护中枢神经系统免受血液中有害物质的侵害。
在实验中,通过观察脑毛细血管内皮细胞与周细胞之间的连接情况,可以判断血脑屏障的存在与否。
三、实验材料与仪器1. 材料:新鲜猪脑、生理盐水、伊红染液、中性福尔马林、石蜡、切片机、显微镜等;2. 仪器:显微镜、切片机、解剖显微镜、解剖刀、剪刀、镊子、烧杯、培养皿等。
四、实验步骤1. 解剖新鲜猪脑,取出大脑半球,用生理盐水清洗;2. 将大脑半球放入装有生理盐水的烧杯中,用解剖刀将大脑半球沿中线切开,暴露出脑组织;3. 在解剖显微镜下,用解剖刀将大脑半球切成薄片;4. 将切片放入装有中性福尔马林的烧杯中,固定24小时;5. 将固定好的切片取出,用生理盐水冲洗干净;6. 将切片放入装有伊红染液的烧杯中,染色10分钟;7. 将染色的切片取出,用生理盐水冲洗干净;8. 将切片放入装有石蜡的烧杯中,加热熔化石蜡,将切片包裹在石蜡中;9. 将包裹好的切片取出,放入切片机中,切成薄片;10. 将切好的薄片取出,放入装有生理盐水的培养皿中,进行观察。
五、实验结果与分析1. 在显微镜下观察,可见脑毛细血管内皮细胞与周细胞之间存在紧密连接,表明血脑屏障存在;2. 通过观察切片,发现脑毛细血管内皮细胞与周细胞之间的连接呈线状或点状,表明血脑屏障具有一定的通透性;3. 在不同浓度的伊红染液中观察,发现低浓度伊红染液能穿过血脑屏障,而高浓度伊红染液则不能,表明血脑屏障对物质的通透性具有选择性。
六、实验结论通过本次实验,我们成功观察到了血脑屏障的结构和功能。
实验结果表明,血脑屏障确实存在,并对物质的通透性具有选择性,从而保护中枢神经系统免受血液中有害物质的侵害。
血脑屏障
发育的影响
新生儿血脑屏障发育不全,通透性较高。 正在迅速生长的脑组织对某些积,也可能是由于代谢物的高转换率所致。 人群中儿童期容易发生核黄疸、脑膜炎等中 枢神经系统感染
病理情况下血脑屏障通透性变化
•中枢神经系统疾病常引起血脑屏障结构和功能的 剧烈变化。如新生儿核黄疸河血管性脑水肿。使 脑毛细血管内皮细胞间紧密连接开放,屏障的通 透性显著提高以致血浆白蛋白(分子量69000)这样 的大分子物质都可通过屏障。 •严重脑损伤导致血脑屏障的严重破坏,使血清蛋 白也可通过屏障进入脑组织。 •电离辐射、激光和超声波都可使血脑屏障的通透 性增加
血脑屏障: 是血液与脑组织 间的一种特殊屏障,它主要 由脑毛细血管内皮细胞及其 间的紧密连接,毛细血管基底 膜及嵌入其中的周细胞和星 形胶质细胞等形成的胶质膜。
血--脑屏障电镜图
血--脑屏障模式图
主要结构--紧密连接
主要组成 1.跨膜蛋白 2.胞质附着蛋白
(紧密连接支持结构的基础)
3.细胞骨架蛋白
文献来源
胡宇飞老师的课件
/huyufei/2011.html 血脑屏障的研究进展 朱明启 综述, 赵宝东 审校 《生命的化学》2003 年23 卷3 期 跨越血脑屏障 2 0 0 8 年6 月中华中医药学刊第26卷 第6期 《医用生物化学》,人民卫生出版社,北京,1977。 W.F.Ganong,Review of Medical Physiology,10th ed., Lange Medical Publications,California,1981. 陈兴洲, 陆兵勋, 石向群, 等1 大鼠大脑中动脉暂时性闭塞 后脑毛细血管内皮细胞凋亡[ J ] 1 中风与神经疾病杂志,1998 , 15 ( 4) : 195 – 1971
血脑屏障
载体运转系统
脑毛细血管内皮细胞有多种载体蛋白, 能将血中物质运出内皮细胞。载体蛋白有 较高的选择性,一种载体蛋白常只能转运 一种物质,脑血管内皮细胞的特异性载体 蛋白,可使一些难于通过血脑屏障的物质 顺利转运迅速入脑
生物转化作用
某些物质在通过脑毛细血管内皮细胞时将遭受到
胞浆内酶系统的作用而被破坏,所以即使能进入毛细血 管内皮细胞的物质也不一定都能通过血脑屏障而进入脑 实质。现已发现脑毛细血管内皮细胞含有单胺氧化酶 (MAO)可使属于单胺类的神经递质(如儿茶酚胺,5-羟 色胺等,见后)氧化分解,又γ-氨基丁酸(GABA)虽然 可被脑毛细血管内皮细胞摄入,但却又遭受细胞内 GABA转氨酶的作用而被破坏,如果用β-氨基乙酸抑 制该酶则GABA是可以进入脑组织的。脑毛细血管壁内 的这种生物转化作用加强了血脑屏障的屏蔽功能,使脑 组织的内环境免受血液中化学成份骤然变动的影响
ห้องสมุดไป่ตู้
血脑屏障作用
1.阻止某些物质(多半是有害的)由血 液进入脑组织的结构
2.减少受甚至不受循环血液中有害物质 的损害
3.保持脑组织内环境的基本稳定 4.维持中枢神经系统正常生理状态
血脑屏障通透性
物质通过血脑屏障的两方面影响因素: •物质本身的性质和状态 •血脑屏障的结构和功能。
物质的亲脂性与亲水性
(紧密连接支持结构的基础)
3.细胞骨架蛋白
(维持紧密连接的稳定)
主要结构--内皮细胞
• 脑血管内皮细胞与其他组织内 皮细胞的主要区别在于前者具 有复杂的紧密连接和丰富的线 粒体,但缺少跨膜转运的质膜小 泡(plasma vesicle) 以及缺乏细 胞孔。
•另外, 脑血管细胞内皮细胞的胞 膜上含有一些特殊蛋白: 碱性磷 酸酶、r - 谷氨酸转肽酶、糖转 蛋白、转铁蛋白受体等。
血脑屏障损伤的常见基因
血脑屏障损伤的常见基因
血脑屏障是一种生理屏障,它能够限制血液中物质进入脑组织,从而保护大脑免受有害物质的影响。
当血脑屏障受损时,一些基因
可能会参与其中。
其中一些常见的基因包括:
1. CLDN5基因,CLDN5编码一种紧密连接蛋白,它在血脑屏障
的形成和维持中起着重要作用。
CLDN5基因的突变可能导致血脑屏
障功能异常。
2. OCLN基因,OCLN编码另一种紧密连接蛋白,也是血脑屏障
的重要组成部分。
OCLN基因的变化可能与血脑屏障的损伤相关。
3. AQP4基因,AQP4编码一种水通道蛋白,在血脑屏障的调节
中起着重要作用。
AQP4基因的变异可能与血脑屏障功能障碍相关。
4. MMPs基因,基质金属蛋白酶(MMPs)是一组参与基底膜降
解的酶类蛋白,它们可能参与血脑屏障的破坏过程。
5. TGFB1基因,转化生长因子β1(TGFB1)是一个调节细胞生长、增殖和分化的因子,它也可能参与血脑屏障的受损过程。
血脑屏障的损伤涉及复杂的分子和细胞过程,以上列举的基因仅仅是其中的一部分。
在不同的疾病状态下,其他基因和通路也可能参与其中。
对于血脑屏障损伤的研究仍在不断深入,我们需要更多的科学研究来全面了解血脑屏障损伤的分子机制。
名词解释血脑屏障
名词解释血脑屏障
血脑屏障是指一种生理屏障,它存在于脑血管和脑组织之间,起着过滤和保护大脑免受外界物质侵害的作用。
血脑屏障由脑微血管内皮细胞、基底膜和周围星形胶质细胞组成,这些细胞共同构成了一道高度选择性的屏障,可以控制物质的进出,保护大脑免受有害物质的侵害。
血脑屏障的主要功能包括限制外部物质进入大脑组织,维持大脑内部环境的稳定,防止毒素和病原体侵入脑组织,以及调节大脑内部物质的运输和代谢。
这种屏障还可以阻止大多数药物通过血液进入脑组织,这也是治疗脑部疾病时面临的挑战之一。
血脑屏障的形成和维持涉及多种细胞和分子的相互作用,包括紧密连接的内皮细胞、基底膜的支持和调节作用,以及周围星形胶质细胞的参与。
这些细胞通过多种方式相互作用,形成了一个高度有序和复杂的屏障结构,保护大脑免受外界物质的干扰。
总的来说,血脑屏障在维持大脑内部稳定的同时,也对药物治疗和疾病预防提出了挑战。
对血脑屏障的研究有助于我们更好地理
解大脑的保护机制,同时也有助于开发更有效的药物治疗方法,以应对脑部疾病的挑战。
血脑屏障的组成结构
血脑屏障的组成结构1.引言1.1 概述血脑屏障是位于脑血管壁上的一道特殊的生物屏障,它起到了维护大脑内环境稳定和保护神经组织的重要作用。
血脑屏障通过精细调控和限制物质的进出,使得大脑能够在一个相对稳定的内部环境中运行。
血脑屏障主要由血脑屏障内皮细胞、基底膜和四类细胞外基质组成。
血脑屏障内皮细胞是形成屏障的主要细胞类型,它们具有严密的连接和特殊的转运通道,可以选择性地限制物质通过。
基底膜是一层结构完整的薄膜,位于内皮细胞的外侧,它起到了支持和维护内皮细胞的作用。
在基底膜之外,还存在着四类细胞外基质,它们主要参与了细胞外信号传导和细胞外基质的组织结构。
血脑屏障的主要功能是稳定和调节大脑内部环境。
它能够阻止多数物质通过,如外源性有毒物质和细菌等,以保护大脑免受外界的侵害。
同时,血脑屏障可以通过主动转运和通透性调节来保证大脑对必需物质和代谢产物的有效供应和排泄。
血脑屏障在维持大脑功能正常运行过程中起到了不可或缺的重要作用。
本文将详细介绍血脑屏障的基本概念、作用机制以及组成结构。
我们将探讨血脑屏障内皮细胞的特殊结构和功能,解析基底膜在血脑屏障中的重要作用,并具体介绍血脑屏障外四类细胞外基质的功能和相互关系。
最后,我们也将探讨血脑屏障的重要性以及其在疾病治疗和药物研发中的研究意义。
通过深入了解血脑屏障的组成结构和功能,我们可以更好地理解和应用于相关疾病的治疗和研究工作。
1.2文章结构文章结构介绍:在本篇文章中,我们将详细探讨血脑屏障的组成结构。
为了更好地理解血脑屏障的作用和重要性,我们首先会对血脑屏障的基本概念和作用进行介绍。
随后,我们将着重介绍血脑屏障的主要组成结构,深入了解其中的组织成分和功能。
最后,我们将总结血脑屏障的重要性以及研究血脑屏障的意义。
通过本文的阅读,读者将对血脑屏障的组成结构有更深入的了解,并能够从更全面的角度认识血脑屏障的重要性和研究意义。
1.3 目的本文的目的是介绍血脑屏障的组成结构。
跨血脑屏障的主要途径和机制
跨血脑屏障的主要途径和机制一、血脑屏障的结构与功能血脑屏障是由大脑微血管内皮细胞组成的一种特殊的生理屏障,主要功能是保护大脑免受外源性物质的侵害,维持大脑内稳态环境。
血脑屏障由内皮细胞、基底膜、周细胞和星形胶质细胞构成,其中内皮细胞通过紧密连接形成一个高度选择性的物理屏障,阻止大多数分子跨膜扩散。
血脑屏障的形成和维持依赖于内皮细胞与周围细胞之间的相互作用。
星形胶质细胞分泌多种生长因子,如转化生长因子β(TGF-β)和血管内皮生长因子(VEGF),促进内皮细胞分化并形成紧密连接,从而增强血脑屏障的屏障功能。
同时,周细胞也参与到血脑屏障的建立和维持过程中,通过分泌一些信号因子调节内皮细胞的通透性和极性。
然而,血脑屏障对于许多药物和神经递质的通过具有高度的选择性,这也成为中枢神经系统(CNS)疾病治疗的一大障碍。
因此,如何有效跨越血脑屏障成为神经药物递送领域的关键问题之一。
二、跨血脑屏障的主要途径为了克服血脑屏障的阻隔作用,研究者已经发现了几种主要的跨血脑屏障的途径,包括被动扩散、载体介导转运、受体介导转运以及通过破坏屏障完整性的途径等。
被动扩散被动扩散是最为简单直接的跨血脑屏障的方式,主要取决于药物分子的理化性质,如分子量、脂溶性、电荷等。
一般来说,分子量小于400 Da、高度脂溶性且电中性的小分子更容易通过被动扩散进入大脑。
在这种情况下,药物分子可以穿透内皮细胞膜,进入大脑组织。
然而,大多数神经递质和药物分子并不满足这些性质要求,因此被动扩散并不能有效作用于CNS疾病的治疗。
因此,研究者开发了其他一些跨屏障的策略。
载体介导转运内皮细胞膜上存在各种营养物质转运蛋白,如葡萄糖转运蛋白(GLUT)、L-亮氨酸转运蛋白(LAT)等,可以介导一些内源性分子如葡萄糖、氨基酸等跨膜转运进入大脑。
利用这些天然的转运蛋白,研究者设计了一些载体介导的跨屏障递送策略。
例如,将待递送的神经药物偶联到葡萄糖或氨基酸等小分子上,利用GLUT或LAT转运蛋白实现跨膜转运。
血脑屏障损伤的常见基因
血脑屏障损伤的常见基因全文共四篇示例,供读者参考第一篇示例:血脑屏障是一种位于脑血管内皮细胞和神经胶质细胞之间的物理屏障,能够保护大脑免受外界有害物质的侵害。
当血脑屏障受到损伤时,会导致大脑受到各种危害,甚至引发严重疾病。
血脑屏障损伤可能由多种因素引起,其中包括遗传因素。
下面我们来了解一下与血脑屏障损伤相关的一些常见基因。
1. CLDN5基因CLDN5基因编码一种称为claudin-5的蛋白,该蛋白是血脑屏障中一种重要的无框纤维蛋白。
研究表明,CLDN5基因的突变或异常表达与血脑屏障功能异常有关,容易导致血脑屏障损伤,从而增加大脑受到伤害的风险。
2. AQP4基因AQP4基因编码一种称为水通道蛋白4的蛋白,它在血脑屏障中发挥重要作用,负责调节大脑组织的水分平衡。
研究发现,AQP4基因的突变或异常表达可能导致血脑屏障水通道功能异常,进而引发水肿和损伤。
3. TNF基因TNF基因编码一种称为肿瘤坏死因子的蛋白,它是一种重要的炎症因子。
研究表明,TNF基因的异常激活可能促使炎症细胞透过血脑屏障,导致血脑屏障破坏,从而破坏大脑内环境的稳定性。
4. MMP9基因MMP9基因编码一种称为基质金属蛋白酶9的酶,其功能是分解细胞外基质蛋白。
研究表明,MMP9基因过度活跃可能导致血脑屏障的基质蛋白异常降解,进而导致血脑屏障破坏。
5. ABCB1基因ABCB1基因编码一种称为多药耐药蛋白1的蛋白,它参与细胞内药物转运和排泄。
研究表明,ABCB1基因的突变或异常表达可能导致药物在大脑内的浓度异常增加,从而对血脑屏障产生有害影响。
6. CYP2D6基因CYP2D6基因编码一种称为细胞色素P450 2D6的酶,它在机体内负责药物代谢。
研究发现,CYP2D6基因的突变可能导致药物代谢异常,从而增加药物对血脑屏障的毒性作用,导致血脑屏障损伤。
血脑屏障损伤与多种基因的异常表达或突变密切相关。
在未来的研究中,科学家们可以通过深入研究这些基因的作用机制,探寻治疗血脑屏障损伤的新途径,为预防和治疗与血脑屏障有关的疾病提供更多的思路和方法。
血脑屏障名词解释
血脑屏障名词解释
血脑屏障(Blood-brain Barrier)是指位于脑血管系统和神经系统之间的一种物理障碍,具有高度选择性地控制物质的进出。
血脑屏障由一层特殊的细胞层组成,主要由脑血管内皮细胞和它们周围的血-脑屏障细胞组成。
血脑屏障的主要功能是保护脑组织免受有害物质的侵害,同时维持神经系统的稳态。
它通过多种机制控制物质的通过,包括细胞间连接的紧密连接和细胞内外的分子交换。
血脑屏障的特殊结构使其能够阻止大多数大分子物质和有害物质进入脑组织。
这是由血脑屏障细胞间紧密连接形成的紧密连接(tight junctions)所实现的,这些连接限制了物质的通过。
此外,血脑屏障细胞还有多个转运蛋白和酶,可以选择性地运输和代谢一些物质。
血脑屏障对于维护神经系统的稳态非常重要。
它可以防止外界有害物质进入脑组织,例如毒素和病原体,从而保护神经细胞的生存和功能。
血脑屏障还能够调节脑内的离子平衡和营养物质供应,维持神经细胞的正常功能。
然而,血脑屏障也会对治疗药物的传递产生一定限制。
由于其高度选择性的通透性,很多药物无法通过血脑屏障进入脑组织,从而限制了药物的疗效。
因此,研究人员已经采取了一些策略来突破血脑屏障,包括使用药物运载体、纳米技术和超声波等手段,以提高药物在脑组织内的浓度。
血脑屏障的研究对于理解神经系统疾病的发生和发展非常重要。
许多神经系统疾病,如脑退化性疾病和脑肿瘤,与血脑屏障的功能紊乱密切相关。
进一步了解血脑屏障的生理和病理特性,有助于开发新的治疗策略和药物传递方法,以改善神经系统疾病的预防和治疗效果。
研究血脑屏障及其在神经疾病治疗中的作用
研究血脑屏障及其在神经疾病治疗中的作用血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)是指位于血管壁上的特殊结构,它能够对脑组织产生严格的保护。
这种屏障具有筛选、吸收、运输和代谢的能力,可“过滤”血液中的不合适物质,使之不能进入脑组织。
通俗地说,BBB就好比是一道保护脑细胞的“防护墙”。
BBB的破坏通常是神经系统疾病的原因之一,例如脑损伤、中风、炎症等。
正因如此,研究BBB的结构和功能,对于治疗神经系统疾病具有非常重要的意义。
下面我们将深入探讨BBB在神经疾病治疗中的作用。
第一节: BBB的结构和功能BBB主要由血管内皮细胞、脑毛细血管基底膜和微胶质细胞组成。
其中血管内皮细胞是BBB的主要细胞,它们通过牢固的细胞间连接和严密的紧密连接阻止大多数物质进入脑组织。
除此之外,BBB还具有多种功能,如筛选血液中的营养物质和代谢产物,维持脑细胞内外环境的平衡,调节神经递质和类固醇激素等的输送等。
BBB的这些功能保证了脑细胞的正常工作和生长发育。
第二节: BBB破坏与神经系统疾病BBB的破坏是导致许多神经系统疾病的原因之一,例如中风、脑炎、脑部肿瘤、多发性硬化症等。
这些疾病的发生,会导致血液中的炎性细胞和毒素物质跨越BBB进入脑组织,从而引起炎症反应和神经损伤。
此外,很多神经系统疾病都会引起BBB的改变。
例如在艾滋病、帕金森病、阿尔茨海默病等疾病中,BBB的功能往往会发生改变。
因此,BBB的研究不仅能为神经系统疾病的预防和治疗提供重要的基础,还可为神经系统疾病的早期诊断和预测提供启示。
第三节: BBB在神经疾病治疗中的作用由于BBB的存在,治疗神经系统疾病往往比较困难。
传统的药物治疗常常受到BBB的限制,许多治疗药物不能跨越BBB进入脑组织,或者只能在BBB受损时才能进入脑组织,所以对于治疗神经系统疾病来说是十分不利的。
近年来,随着BBB研究的深入,人们发现通过改变BBB的特性,可以有效地治疗许多神经系统疾病。
血脑屏障研究及相关药物研发
血脑屏障研究及相关药物研发第一章血脑屏障的定义血脑屏障是指血管系统和中枢神经系统之间的一道障壁,由于它起到了非常重要的保护作用,所以它也被称为中枢神经系统的第一个防线。
它的主要作用是阻止血液中的有害物质、毒素和病原体进入脑部,同时也保护脑细胞免受外界环境的干扰。
血脑屏障的形成主要是由脑毛细血管内皮细胞、基底膜和星形胶质细胞三者共同构成的。
第二章血脑屏障的结构和功能血脑屏障主要由两个部分组成,即细胞屏障和物理屏障。
其中,细胞屏障主要由脑毛细血管内皮细胞和星形胶质细胞共同构成,它们通过紧密连接形成了血脑屏障的细胞层;物理屏障则是由基底膜和外层的小脑血络膜组成的。
这两个部分的结合形成了血脑屏障。
血脑屏障的主要功能是保护脑部免受外界的干扰和保护脑细胞免受有害物质的侵害。
此外,血脑屏障还能够控制脑部血流量和维持神经元的稳态。
第三章血脑屏障的研究进展早在1967年,荷兰科学家P. A. M. Michell等人就发现了脑毛细血管内皮细胞之间的紧密连接结构,这也是血脑屏障研究的开端。
之后,随着生物技术的发展和神经科学的进步,人们对血脑屏障的研究也日益深入。
近年来,越来越多的研究表明,血脑屏障的失调与许多神经系统疾病的发生和发展密切相关。
比如,多发性硬化症、帕金森氏病、阿尔茨海默病等疾病都与血脑屏障的结构和功能变化有关。
第四章血脑屏障研究在药物研发中的应用由于血脑屏障对神经系统疾病的发生和发展起到了重要作用,如何利用血脑屏障的特殊性质进行药物研发已成为一个热门的研究领域。
目前,许多药物研制公司已经开始关注血脑屏障研究的重要性,通过针对血脑屏障的研究,成功地研制出了一些可以穿过血脑屏障的药物。
例如多奈哌齐,这是一种早期发现用于治疗阿兹海默病的药物,由于它具有穿过血脑屏障的能力而成为阿兹海默病患者的首选药物之一。
然而,事实上,穿过血脑屏障的药物在研发过程中面临的挑战和困难还是相当大的。
由于血脑屏障细胞之间的紧密连接,许多药物很难通过这种障碍层,因此,如何针对血脑屏障的特殊性质,研制出能够穿过这种屏障的药物,成为了药物研究领域的一个重要研究方向。
血脑屏障
血脑屏障的概念
血脑屏障是指脑毛细血管阻止某些物质(多 半是有害的)由血液进入脑组织的结构。
生物学意义 中枢神经的神经元在正常活动时,需要有一 个非常稳定的内环境
血脑屏障的基本结构
血脑屏障的基本结构特点包括: (1)毛细血管内皮细胞之间的紧
密连接; (2)毛细血管基膜致密; (3)毛细血管基膜外有星形胶质
影响血脑屏障功能的因素
高渗溶液 高温 冷冻 肿瘤 年龄
病理情况下血脑屏障的变化
中枢神经系统疾病常引起血脑屏障结构和功能 的剧烈变化。
如新生儿核黄疸和血管性脑水肿,使脑毛细血 管内皮细胞间紧密连接开放,屏障的通透性显 著提高以致血浆白蛋白(分子量为69000)这样 的大分子物质都可通过屏障。
血脑屏障
血脑屏障
血脑屏障的概念和发现 血脑屏障的基本结构 决定血脑屏障通透性的因素
血脑屏障的发现
20世纪初 注射苯丙胺
这些事实都启示人们想到有保护脑组织的“屏 障”存在
血脑屏障最初是一个解剖概念。它主要具有防御 功能,使大脑有用的营养物质和代谢产物可以自 由通过,并防止外界有害物质进人大脑,因此叫 血脑屏障。
很好a
氯霉素、甲硝唑、磺胺嘧啶、TMP-SMZ、异烟肼、氟康唑、伏立康唑
好b
青霉素类:青霉素G、氨苄西林、美洛西林、哌拉西林、替卡西林 头孢菌素类:头孢呋辛、头孢他啶、头孢噻肟、头孢曲松、头孢唑肟、头孢吡肟、头孢匹胺 喹诺酮类:氟喹诺酮类,如环丙沙星、左氧氟沙星、依诺沙星、加替沙星、莫西沙星
其他:氨曲南、亚胺培南、帕尼培南、舒巴坦、克拉维酸、利福平
小分子化合物如激素,与血浆蛋白质结合后就 不容易透过血脑屏障,因此无从发挥其生理效 应,必须待其游离以后才能通过屏障发挥其效 应。
血脑屏障的生理特征及其研究方法
血脑屏障的生理特征及其研究方法血脑屏障是连接脑组织与循环系统之间的重要物理屏障,它在保持神经系统功能正常运作中起着至关重要的作用。
血脑屏障可以阻止血液中许多分子物质和细胞成分进入神经组织,从而防止血液脑质转移和维护神经环境的稳定。
本文将从血脑屏障的构成、特征和研究方法等方面进行探讨。
一、血脑屏障的构成和特征血脑屏障由多种细胞类型组成,包括微血管内皮细胞、基底膜和邻近星形细胞等。
微血管内皮细胞是主要构成血脑屏障的细胞类型,其间质充满了紧密连接蛋白,如在内皮细胞间连接的紧密连接蛋白ZO-1、Claudin和Occludin等,他们可以形成完整的屏障。
紧密连接物质是维持细胞间互不穿透的关键,它们可以防止大分子进入神经组织。
此外,基底膜也对血脑屏障的形成和维持发挥着作用,它可通过蛋白质、多胺和糖等联系和吸附微血管内皮细胞和星形细胞。
邻近星形细胞是一种特化的神经胶质细胞,星形细胞的作用不仅在于提供结构上的支持,同时还能影响神经元活动。
血脑屏障的生理特征在于,它可以过滤血液中的物质,只让小分子物质(如氧分子)和特定分子物质(如葡萄糖)通过。
这种“选择性通透性”是血脑屏障的重要特征之一,它可以有效保障神经组织的稳定运作。
二、血脑屏障的研究方法针对血脑屏障的研究,科学家们利用多种方法进行探究。
其中,透射电子显微镜和荧光显微镜是目前使用最广泛的研究方法。
透射电子显微镜能够通过特定技术将样品切片并通过电子束照射产生高分辨率图像。
这种技术可以用于观察并细致测量血脑屏障的组成结构、确定细胞的超微结构等。
荧光显微镜可以对特定物质进行标记,以便直接观察它们的位置和运动。
其中最常用的标记物是荧光素,抗体或以荧光作为标记的溶酶体标记物。
此外,尚有其它诸如穿脑氨酸、漏斗蛋白和荧光素等等,这些方法在研究血脑屏障的功能与疾病发展机制等方面也有着重要的应用和效果。
结论血脑屏障是维护神经组织正常运作的基础,它不仅具备机械阻挡外来物质的作用,而且还能进行生化过滤和运输等多种功能。
血脑屏障神经血管单元细胞分离
血脑屏障神经血管单元细胞分离
血脑屏障是一种特殊的生物屏障,位于脑血管和神经细胞之间。
它主要由神经血管单元细胞组成,包括脑血管内皮细胞、血脑屏障基底膜、脑管周围细胞和血脑屏障内胚窦细胞等。
分离血脑屏障神经血管单元细胞的方法有多种,以下是常用的几种方法:
1. 静脉灌注法:将动物(如小鼠)的心脏暴露出来,通过心脏灌注的方式将灌注液(包含胶原酶和DNA酶等)注入动脉,使灌注液通过全身循环进入脑血管,并附着在脑血管内皮细胞表面。
随后,使用玻璃胶片或刮刀轻轻剥离脑血管内皮细胞,并进行进一步培养和分离。
2. 高纯度密度梯度离心:利用密度梯度离心技术,分离出富集的脑血管内皮细胞。
首先,将动物大脑切片加入含有不同密度的葡萄糖或离子胶体溶液中,然后进行离心,使不同细胞组分在密度梯度中分层。
随后,通过收集不同密度梯度中特定层次的细胞来获取纯化的脑血管内皮细胞。
3. 免疫磁珠法:利用免疫磁珠分离技术,结合特定的抗体和磁珠,可以选择性地捕获和富集脑血管内皮细胞。
通过与细胞表面标志物反应的抗体结合,然后利用磁力将靶细胞捕获并分离出来。
这些方法可以根据需要进行适当的改进和调整,以满足不同实验的要求。
分离脑血管内皮细胞后,可以用于研究血脑屏障的功能、细胞交互作用以及相关疾病的发生机制。
《血脑屏障》课件
维持内环境稳定
总结词
血脑屏障能够调节大脑与血液之间的离子、水分和营养物质的交换,维持大脑内部环境 的稳定。
详细描述
血脑屏障能够控制离子和水分的进出,维持大脑内部的渗透压平衡。同时,它还能够调 节营养物质的运输,保证大脑获得足够的能量和营养物质。在病理状态下,血脑屏障的 调节功能可能会受到影响,导致大脑内部环境的紊乱。因此,保持血脑屏障的正常结构
防止感染和炎症扩散
防止血液中的有害物质进入大脑,保 护大脑免受损伤。
保护大脑免受感染和炎症的侵害,维 持大脑健康。
调节大脑中的物质浓度
控制小分子物质和营养物质的进入, 维持大脑的正常功能。
02
血脑屏障的生理作用
物质运
总结词
血脑屏障能够选择性地进行物质运输,控制大脑与血液之间 的物质交换。
详细描述
功能
保护大脑免受血液中有害物质的侵害,维持大脑内部环境的相对稳定,保证大 脑的正常功能。
血脑屏障的结构
脑毛细血管内皮细胞
形成紧密连接,限制物质通过 。
基膜
包围内皮细胞,提供结构支持 。
星形胶质细胞
环绕毛细血管,参与形成血脑 屏障。
神经胶质细胞
参与形成血脑屏障,调节物质 通过。
血脑屏障的重要性
维持大脑内部环境的稳定
人工膜模型
利用生物相容性材料制备人工膜,模拟血脑屏障的通透性、选择性 等特性。
血脑屏障的体内研究
动物模型
利用小鼠、大鼠等动物建立血脑屏障动物模型,通过观察药物在脑组织中的分布、浓度等指标,评估 药物的透过能力和治疗效果。
临床试验
在人体上进行药物试验,通过观察药物在脑组织中的浓度和分布,评估药物的透过能力和治疗效果。
血脑屏障受损和血管源性水肿概述
血脑屏障受损和血管源性水肿概述完整血脑屏障(BBB)是脑容量调节的基础,它可以严格限制小分子物质(如钠离子和氯离子)经被动转运方式通过颅脑毛细血管,血脑屏障完整时只有水分子可以经被动转运自由通过该半透性的毛细血管膜,虽然载体介导的主动转运是脑营养以及间质环境形成的基础,但是该转运方式不参与脑容量调节(图1)。
(图1,图片来源:Grande PO.The 'Lund Concept' for the treatment of severe head trauma--physiological principles and clinicalapplication[J].Intensive Care Med,2006,32(10):1475-84)(图1a为完整的血脑屏障:正常情况下,血管、组织液和细胞内液体交换的驱动力呈平衡状态,进出毛细血管或细胞膜的液体净值为零,三部分的晶体渗透压相差不大(约等于5500mmHg);跨毛细血管静水压和血浆渗透压相似。
而由静水压和胶体渗透压不平衡引起的水分子滤过会通过间质液稀释引起的反向渗透梯度有效阻止。
因此正常颅脑可以在脑血管静水压和渗透压变化引起的容量变化中免受损害;图1b为受损的血脑屏障:当毛细血管膜对小分子物质的通透性增加时,会出现类似其他器官的“微孔通透”状态,此时间质液稀释引起的反向渗透梯度降低,只能通过升高颅内压进行代偿。
)当发生细菌性脑膜炎或严重颅脑创伤时,血脑屏障的完整性受到破坏,此时全身血压变化对颅内压的影响增加。
图2显示了猫发生细菌性脑膜炎前后全身血压变化对颅内压的影响,从图中可以看出,在出现细菌性脑膜炎前,将猫全身血压升高30mmHg,颅内压仅表现为轻度升高;但是当猫出现细菌性脑膜炎时,若血压升高30mmHg,颅内压升高幅度会显著增加,从该研究可以看出,血脑屏障完整性受到破坏时,全身血压变化对颅内压的影响明显增加。
另有研究发现,血脑屏障受损时毛细血管静水压每升高1mmHg,颅内压相应升高8mmHg (图3)。
血脑屏障的构建与维护机制
血脑屏障的构建与维护机制血脑屏障是一种神经系统内环境与外界环境隔离的重要屏障,它由脑毛细血管的内皮细胞、基底膜和周围神经胶质细胞共同构成。
血脑屏障的主要作用是维护神经系统内部稳定的化学环境和离子平衡,保护神经组织不受外界环境的干扰和有害物质的毒害。
在实现这一功能的同时,血脑屏障还具有筛选与选择性通透性的特性,以确保心血管系统向神经系统供应的营养成分正常。
构建机制血脑屏障的构建是一个复杂而精细的过程。
它在胚胎发育过程中开始建立,而且必须始终维持正常的功能。
各层结构的协同作用是实现这一目标的关键。
具体地说,从静脉端的毛细血管开始,脑部内皮细胞之间的紧密连接和周围星形细胞的支持结构开始发育,形成一个完整的血脑屏障。
与此同时,血脑屏障中的各种各样的细胞类型逐渐成熟,包括脑基底膜中的基质细胞、周围星形细胞、微血管平滑肌细胞和脑内单核细胞等。
在发育过程中,很多分子和信号通路参与了血脑屏障的建立过程。
一些转录因子特别在这个过程中发挥了重要的调控作用。
其中,NF-κB、TGF-β、STAT3和SREBP等转录因子在细胞外指导组织或细胞内共同调控内皮细胞的紧密连接,维护血脑屏障的稳健性和通透性。
维护机制血脑屏障的维护是一个动态过程,在不同的生理和病理状态下,其通透性和分子运输可能会发生变化。
为此,一些分子和细胞类型参与了血脑屏障的维护,以保持其完整性和功能。
其中,astrocytes是最重要的血脑屏障组成部分之一。
这些细胞不仅提供血管周围有足够的支持,同时也可以通过不同的途径来影响毛细血管的通透性。
具体地, Astrocytes通过分泌支持基底膜的分子,如Laminin等,从而加强血脑屏障的功能。
另外,通过对于细胞周围环境的调节,astrocytes也可以均衡细胞和非细胞因素对于物质通透性的作用,以维护血脑屏障的稳定性和选择性通透性。
此外,局部皮质激素的产生和应用也能发挥一定的作用。
这些激素涉及到多种细胞类型的信号通路,并可以调节神经内皮紧密连接的结构和作用。
修复血脑屏障的方法
修复血脑屏障的方法
答:血脑屏障受损如何治愈,要根据病情的严重程度来决定,每个阶段的治疗方法不同,不能够一概而论。
1、轻度:患者可以采用卧床休养,或者使用药物,如注射用头孢曲松钠、注射用头孢唑肟钠等药物治疗,促进血液流通,扩张血管,同时避免出现更加严重的情况;
2、中度:此时血栓在血管中可能会大量堆积,也可能对脑部的部分血管造成堵塞。
患者可以静脉输液甘露醇注射液等药物,来治疗颅内压增高的情况;
3、重度:患者可以对脑部进行手术治疗,对脑部的局部或整体减压,给予大脑血管足够的空间,同时避免患者出现脑梗死的风险,一般在手术后的一段时间内,相对比较安全。
血脑屏障受损要做到及时确诊、及时治疗,因为较多患者日常并无明显症状,等发病时已经是重度受损的情况,很可能对生命安全造成威胁。
平时要注意调理身体,适当锻炼,均衡饮食,养成良好的生活习惯。
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bloodbrainbarrier;血脑屏障是指脑毛细血管壁与神经胶质细胞形成的血浆与脑细胞之间的屏障和由脉络丛形成的血浆和脑脊液之间的屏障,这些屏障能够阻止某些物质(多半是有害的)由血液进入脑组织。
血液中多种溶质从脑毛细血管进入脑组织,有难有易;有些很快通过,有些较慢,有些则完全不能通过,这种有选择性的通透现象使人们设想可能有限制溶质透过的某种结构存在,这种结构可使脑组织少受甚至不受循环血液中有害物质的损害,从而保持脑组织内环境的基本稳定,对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义。
介于血液和脑组织之间的对物质通过有选择性阻碍作用的动态界面,由脑的连续毛细血管内皮及其细胞间的紧密连接、完整的基膜、周细胞以及星形胶质细胞脚板围成的神经胶质膜构成,其中内皮是血脑屏障的主要结构。
血脑屏障是血-脑、血-脑脊液和脑脊液-脑三种屏障的总称。
与其他组织器官的毛细血管相比,脑毛细血管及其邻近地区在结构上确有一些明显的特点(正常情况下):①脑毛细血管缺少一般毛细血管所具有的孔,或者这些孔既少且小。
内皮细胞彼此重叠覆盖,而且连接紧密,能有效地阻止大分子物质从内皮细胞连接处通过。
②内皮细胞还被一层连续不断的基膜包围着。
③基膜之外更有许多星形胶质细胞的血管周足(终足)把脑毛细血管约85%的表面包围起来。
这就形成了脑毛细血管的多层膜性结构,构成了脑组织的防护性屏障。
在病理情况下,如血管性脑水肿时,内皮细胞间的紧密粘合处开放,由于内皮细胞肿胀重叠部分消失,很多大分子物质可随血浆滤液渗出毛细血管,这会破坏脑组织内环境的稳定,造成严重后果。
20世纪初发现,给动物静脉注射苯丙胺后,此药可以分布到全身的组织器官,唯独脑组织没有它的踪迹。
注射台盼蓝(锥虫蓝)涂料以后,全身组织都着色,而脑和脊髓则不着色。
以后陆续发现很多药物和染料注入动物体后,都有类似的分布情况。
这些事实都启示人们想到有保护脑组织的“屏障”存在。
向鸡胚注入谷氨酸后,发现谷氨酸能迅速进入鸡胚的脑组织,但在成年鸡脑中则很难进入。
初生儿脑毛细血管的通透性远较成年人为高,得重症黄疸后,胆汁色素很快透入中枢神经系统,并破坏基底神经节形成核黄疸。
而在成人黄疸患者的中枢神经系统则不受胆汁色素的污染。
以上事实说明血脑屏障结构功能的完善,是随动物个体发育的完善而形成的。
血脑屏障的显微结构已如上述,包括无孔或少孔的内皮细胞、连续的基底膜和有疏松连结的星形胶质细胞血管周足组成的断续膜,它们构成血脑屏障控制血浆各种溶质选择性的通透,有的学者把它叫关门或安全瓣,把有害物质拒之脑组织之外使它不能逸出脑毛细血管,比较形象地说明了血脑屏障的正常功能。
但是三种成分在完成正常功能时哪个起主要作用则有不同观点。
日本药理学家中井健五认为:“屏障中起主要作用的是星形胶质细胞,内皮细胞在一定程度上也起重要作用”。
按显微结构来看,脑毛细血管周足包围血管面积不过85%左右,还有相当大裸露部分可供有害物质的渗出,显然这种说法是有缺陷的。
行于蛛网膜下腔中的血管是中动脉和小动脉,而在大脑皮质内,只能见到微动脉、微静脉和毛细血管。
当血管进入脑实质后,血管周围还有一个间隙,叫血管周围间隙,此间隙由软脑膜和血管外周的胶质膜构成。
血-脑脊液屏障屏障部位根据电子显微镜和酶标记法的研究结果证明,脑毛细血管内皮细胞可能是屏障起主要作用的关键部位。
其根据如下:①用分子量较小的辣根过氧化酶(一种蛋白质,分子量约40000,分子直径约500~600纳米)或其片段作为通透毛细血管壁的标记物,小分子量的辣根过氧化酶片段可以很快通过肌肉的毛细血管进入肌肉组织,但在脑毛细血管的这种酶片段则被阻于血管内而不能进入脑组织。
在这种屏障作用中,基底膜和血管周足断续膜只起辅助作用。
②脑毛细血管内皮细胞的胞饮作用微弱。
因此,血管内皮细胞与脑组织间的物质交换也少。
动物经电离辐射后其胞饮泡增多,血脑屏障的通透性也有所提高。
◆物质的脂溶性血中溶质必须通过脑毛细血管的内皮细胞才能到脑组织,而内皮细胞膜是以类脂为基架的双分子层的膜结构,具有亲脂性,脂溶性物质容易通过。
因此血中溶质的脂溶性高低决定其通过屏障的难易和快慢。
脂溶性越高的溶质通过屏障进入脑组织的速度也越快。
根据这一规律可将某些中枢神经系统药物加以改造,使之更容易进入脑组织以便更快发挥药物的效果。
例如,巴比妥是一种中枢麻醉药但其亲脂性弱,故进入脑组织很慢,但如改造成苯巴比妥,由于具有较强的亲脂性,故能更容易通过血脑屏障进入脑组织,很快发挥其催眠麻醉效应。
又如吗啡改造成二乙酰吗啡就比较容易通过亲脂性内皮细胞膜到达脑组织更快发挥其镇痛作用。
类胡萝卜素是一种脂溶性的色素,但是类胡萝卜素家族中只有虾青素是唯一能通过血脑屏障的物质。
◆物质的亲水性不论带正电荷或负电荷的溶质,溶于水时即与水分子的氧原子形成氢键,溶质所带电荷越多形成氢键的能力越强,水溶性也越强,通过血脑屏障的能力也越差。
但是水本身和葡萄糖等溶质因分子量很小,可通过内皮细胞和星形胶质细胞的连接部入脑。
肾上腺素和去甲肾上腺素由于水溶性强而且羟基多,很难通过屏障入脑。
氨基酸能通过血脑屏障,但胺则很难。
◆与血浆蛋白的结合程度血浆中许多化合物是与血浆蛋白结合的。
小分子化合物如激素,与血浆蛋白质结合后就不容易透过血脑屏障,因此无从发挥其生理效应;必须待其游离以后才能通过屏障发挥其效应。
例如甲状腺素,在血浆中有99%以上与血浆蛋白结合,游离的不到1%;脑脊液中甲状腺素含量较低,但与血浆中游离的甲状腺素含量相近,故仍能满足生理的需要。
游离的甲状腺素很容易进入脑组织间液。
任何能阻止甲状腺素与血浆蛋白结合的药物,都可以增加血浆中游离的甲状腺素,增加通过屏障的剂量。
◆载体运转系统脑毛细血管内皮细胞有多种载体蛋白,能将血中物质运出内皮细胞。
载体蛋白有较高的选择性,一种载体蛋白常只能转运一种物质,脑血管内皮细胞的特异性载体蛋白,可使一些难于通过血脑屏障的物质顺利转运迅速入脑,例如葡萄糖是脑组织代谢的主要能源,本来通过血脑屏障较慢,但借葡萄糖载体可以很快通过血脑屏障及时满足脑代谢需要。
已经肯定的载体有:己糖载体、中性氨基酸载体、碱性氨基酸载体和短链的单羧基酸载体,它们都有利于合适转运物质顺利通过血脑屏障。
正常情况下中枢递质几乎都不能通过血脑屏障,这有利于维持脑内中枢递质水平的稳定,排除脑外刺激因素的干扰。
所以能如此,可能与脑毛细血管内皮细胞中的酶系统有关,已经发现其中含有单胺氧化酶,而多种中枢递质是单胺类化合物,如儿茶酚胺、5羟色胺、组织胺等,都可被单胺氧化酶灭活,这种内皮细胞胞浆内的生物化学转化作用加强了血脑屏障的功能,从而可使脑组织内环境保持稳定,少受一般循环血液中有强烈生理作用的物质含量剧烈变动的干扰。
中枢神经系统疾病常引起血脑屏障结构和功能的剧烈变化。
如前已提及的新生儿核黄疸和血管性脑水肿,使脑毛细血管内皮细胞间紧密连接开放,屏障的通透性显着提高以致血浆白蛋白(分子量为69000)这样的大分子物质都可通过屏障。
严重脑损伤导致血脑屏障的严重破坏,使血清蛋白也可通过屏障进入脑组织。
随损伤的修复,大分子物入脑首先停止。
完全恢复后小分子物交换加快现象也会消失,此时血脑屏障功能已经正常。
电离辐射、激光和超声波都可使血脑屏障的通透性增加。
维基百科历史19世纪末,保罗·埃尔利希在一个实验中发现了这个屏障。
保罗·埃尔利希当时是位微生物学家,他当时正研究染色技术,目的在于使微形生物结构能被看见。
这些染色剂中,尤其苯胺在当时,常被使用。
当将苯胺注入生物体内的时候,这个生物的所有器官都会被染,唯独脑细胞没有被染。
当时,埃尔利希将此现象归咎为脑细胞没有吸收足够的染色剂。
若干年后,埃尔利希的学生,EdwinGoldmann将苯胺直接注入脊髓中,这时脑细胞被染了,但是身体其他地方却没有被染。
这个现象,明显展现出脑和身体其他组织有一层屏障,当时由于找不到“屏障”,因此血管被认为是那层屏障。
直到1960年代,扫描式电子显微镜被用于医学研究的时候,这层神秘的屏障才被发现。
组织学脑血管障壁的结构主要有三层,由管内开始算起:第一层:脑毛细血管的内皮细胞间衔接得十分紧密,不像其他组织的血管内皮细胞那样有较大的缝隙;第二层:脑毛细血管的内皮细胞外有个基底膜,这个膜是连续的;第三层:脑毛细血管壁外表面积的85%都被神经胶质细胞的终足或称脚板所包围。
生理学脑血管障壁几乎不让所有的物质通过,除了氧气、二氧化碳和血糖,大部分的药和蛋白质由于分子结构过大,一般无法通过。
与其他组织,譬如肌肉组织的毛细血管内皮细胞相比较,脑毛细血管内皮细胞的胞饮作用很微弱。
因此,对脑毛细血管内皮细胞来说,借胞饮作用转运物质(大分子和电解质)的能力是很有限的,这就更加强了脑毛细血管壁的屏障功能。
脑血管障壁的功能是避免脑受到化学传导物质的影响。
由于身体很多功能都由脑经由荷尔蒙的分泌来控制,如果让化学传导物质在脑里自由流动,可能会造成反馈现象。
因此,欲要一个正常的操作,脑血管障壁的存在是必要的。
另一方面,脑血管障壁的存在也使脑不受到病菌的感染。
脑血管障壁的相关疾病多发性硬化症多发性硬化症(MultipleSclerosis;MS)是一种中枢神经系统的疾病,也就是说它的病变位于脑部或脊髓。
一般认为这是一种自体免疫疾病,意思是个体的免疫系统攻击自己的组织。
在多发性硬化症,免疫系统攻击髓鞘质。
但是,当一个人突然病发时,用磁共振影像扫描却发现部份的脑或脊椎的脑血管障壁受到破坏,使T细胞能够进入,并破坏髓鞘。
哺乳动物中枢神经系统为了有效地执行其功能,需要一个超稳定的内环境,这一内环境稳定性的维持,依赖于血脑屏障(BloodBrainbarrier,BBB)。
BBB是由无窗孔的毛细血管内皮细胞及细胞间紧密连接、基膜、周细胞、星形胶质细胞足突和极狭小的细胞外隙共同组成的一个细胞复合体,是存在于脑和脊髓内的毛细血管与神经组织之间的一个动态的调节界面。
研究认为这个界面不单纯是被动保护性屏障,还能选择性地将脑内有害或过剩物质泵出脑外,保持脑的内环境稳定。
BBB中的脑毛细血管内皮细胞(BrainMicrovascularEndothilialCells,BMECs)具有与机体其它部位的毛细血管内皮细胞不同的特殊结构与功能。
目前已证实:BBB的屏障作用的主要由覆盖在脑毛细血管腔面的BMECs及其细胞间紧密连接完成。
星形胶质细胞仅参与诱导和维持BBB的特性。
1血脑屏障的屏障功能血脑屏障功能由机械性作用、载体、受体介导的运送系统及酶等共同参与构成。
1.1机械的屏障功能BMECs之间几乎没有间隙,近管腔面为紧密连接(环绕成带),胞内吞饮小泡数目极少、细胞内收缩蛋白少,细胞不易皱缩及高阻抗(限制离子通过)的存在,形成BBB的机械屏障;内皮细胞之间有紧密连接使内皮层形成一个完整的屏障界面,胶质细胞产生的可溶性分子促进紧密连接的形成,从而限制BBB的通透性;内皮细胞外存在带负电的基底膜,主要对内皮细胞起支撑作用,防止由于静脉压改变导致的毛细血管变形。