血脑屏障
血脑屏障(BBB) 是一种具有高度选择性的渗透屏障,它把循环血液和中枢神经系统(CNS)中的脑细胞外液隔离开来了呢。血脑屏障是由脑内皮细胞组成的,这些细胞通过紧密连接连在一起。血脑屏障允许水、一些气体和脂溶性分子通过被动扩散通过,也允许对神经功能至关重要的分子(比如葡萄糖和氨基酸)进行选择性运输。此外,它还通过P-糖蛋白介导的主动运输机制,阻止亲脂性的潜在神经毒素进入哦。要想建立血脑屏障,星形胶质细胞可是必不可少的。不过呀,大脑的一些区域,包括室周器官,是没有血脑屏障的呢。
血脑屏障存在于所有的毛细血管沿线,由毛细血管周围的紧密连接组成,这在正常的血液循环中可是不存在的哦。内皮细胞限制了微小物体(比如细菌)和大分子或亲水分子扩散到脑脊液(CSF)中,同时允许小分子或疏水分子(O2、CO2、激素)扩散。屏障的细胞会利用特定的蛋白质,主动将代谢产物(如葡萄糖)转运过屏障。这个屏障还包括一层厚厚的基底膜和星形胶质细胞的足突呢。
功能: 血脑屏障在保护大脑免受大多数病原体侵害方面非常有效哦。因此,脑部的血液感染可是非常罕见的。一旦发生脑部感染,通常都会非常严重且难以治疗呢。抗体太大了,穿不过血脑屏障,只有特定的抗生素才能通过。在某些情况下,药物需要直接注射到脑脊液(CSF)中,这样它才能通过穿过血-脑脊液屏障进入大脑。但是嘛,并不是所有直接输送到脑脊液的药物都能有效地穿透脑脊液屏障进入大脑的。在炎症期间,血脑屏障的通透性会变高。这允许一些抗生素和吞噬细胞穿过BBB。然而,这也让细菌和病毒有机会穿透BBB呢。能够穿过BBB并引起疾病的病原体例子包括引起弓形虫病的弓形虫、引起莱姆病的螺旋体(如疏螺旋体)、引起新生儿脑膜炎的B组链球菌,以及引起梅毒的梅毒螺旋体。其中一些有害细菌通过释放细胞毒素(如肺炎球菌溶血素)进入,这些毒素会对脑微血管内皮和紧密连接产生直接的毒性作用哦。
还有一些生化毒物是由大分子组成的,它们太大了,穿不过血脑屏障。这在人们经常吃到受污染食物的原始时代尤为重要呢。食物中的神经毒素(如肉毒杆菌毒素)可能会影响周围神经,但血脑屏障通常可以阻止这些毒素到达中枢神经系统,从而避免造成严重或致命的伤害喵。
作为药物靶点: 血脑屏障(BBB)由脑毛细血管内皮形成,它把将近100%的大分子神经治疗药物和超过98%的所有小分子药物都挡在了大脑门外。要想把治疗药物送到大脑的特定区域,可是治疗大多数脑部疾病的一大挑战呢。在它的神经保护角色中,血脑屏障阻碍了许多潜在重要的诊断和治疗药物进入大脑。本来可能在诊断和治疗中有效的治疗分子和抗体,都没法以足够的量穿过BBB哦。
大脑药物靶向的机制包括“穿过”或“绕过”BBB。穿过BBB的药物输送/剂型方式包括:通过渗透手段破坏它;使用血管活性物质(如缓激肽)进行生化破坏;甚至通过局部暴露于高强度聚焦超声(HIFU)。其他穿过BBB的方法可能涉及使用内源性转运系统,包括载体介导的转运蛋白(如葡萄糖和氨基酸载体);针对胰岛素或转铁蛋白的受体介导的胞吞作用;以及阻断主动外排转运蛋白(如P-糖蛋白)。然而,靶向BBB转运蛋白(如转铁蛋白受体)的载体已被证明会滞留在毛细血管的脑内皮细胞中,而不是被运送到BBB另一侧的脑实质中呢。绕过BBB的药物输送方法包括脑内植入(比如用针头)和对流增强输送。甘露醇也可以用来绕过BBB哦。
外部链接
参考文献
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