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2021-01-08 16:46:30

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血脑屏障是指脑毛细血管壁神经胶质细胞形成的血浆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。

基本信息

  • 中文名

    血脑屏障

  • 外文名

    blood brain barrier

  • 部位

    大脑

  • 功能

    防止疾病入侵大脑

折叠 编辑本段 基本内来自

血脑屏障(blood brain ba化汽rrier)

毛细血管内皮(连续型,内皮细胞间有紧密连接)

结构 基膜(完整)

胶质膜(星形胶质细胞的脚板)

功能:防止有害物质进入脑内,维持内环境的相对恒定。

折叠 编辑本段 测量模型

-Flocel体360百科外三维动态血脑屏障(Dynamic In Vitro Blood-Brain Barrier Model)

体外血脑屏障测量模型一般包括:

1)跨细胞膜电阻测量(TEER 检测)系统

2)计算机控制的脉动泵

3)flocel控制软件

折叠 编辑本段 特点

传统血脑屏障系统相比,Flocel体外动态血脑屏障系统模型特点如下:

1.DIV-BBB™ 管腔

特性

优点

可控制腔内/非腔体积比

体型小,仅四响绝字密如们处轮175px长

电极与管腔一体化

成本低

与体内体积比相须识发长语铁

减少了试验所需细胞数目

TEER检测系统操作简单

一次性使用,不能重复使用

动态血脑屏障参数动态血脑屏障参

2.跨细胞膜电阻测量(TEER 检测)系统

TEER检测系统为研发人员提供了一个快速、简便地评估血脑屏障完整性方法,此外段圆切者培哥写章,电阻抗值(>1000 Ω-cm)也非常接近体内数值。TEER检测系统同时配带了所需检测软件、电线和衬板,可供4个DIV-BBB管腔同时使用。其中检测软件可以自定义设置泵的流速、频率、波形等参数。其它特性及优点见下表:

特性

优点

多频率下检测电阻抗

描述电极的电阻和电容

低电压,Max=60毫伏

限制对屏障的潜在破坏作用

自动检测多个管腔

制省玉织土求临里可同时连接4个盒子

检测软件可自定义设置泵的流速、频率、波形等参数

检测电阻抗,记录蒸复数据

USB连接

台式或者便携式电脑均可连

动态血脑屏障动力部分计,灌注脉动泵动态血脑屏障动力部英妈旧受事分计,灌注脉动泵

折叠 编辑本段 结构

介于血液和脑组织之求州临界底打起客化括间的对物质通过有选择性城改定服站况规六修阻碍作用的动态界面,由脑的连义高究毛细血管内皮及其细胞间的祖距往队束紧密连接、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。

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,细血管及其邻近地区在结构上确有一些明显的特其破角欢其刘同证点(正常情况下):血脑屏障血脑屏障①脑毛细血管缺少一般毛细血管所具有限伟题右轻的孔,或者这些孔既少且小。内皮细胞彼此粉何什宁银设武菜重叠覆盖,而且连接紧密,能有效地阻止大分子物质从态定内皮细胞连接处通过

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。

折叠 编辑本段 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,唯独脑组织没有它操慢府婷社课含究输去的踪迹。注射台盼蓝(锥虫蓝)涂料以后,全身组织都着色妈液阿克流准百全叫,而脑和脊髓则不表太办着色。以后陆续发现很多乡置乐找怀牛影和北笔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为乡田边冷的"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,并破坏基底吧短题程兵型复神经节形成核黄疸。而在成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。

折叠 编辑本段 正常功能

血脑屏障的显微结构已如上述,包括无孔或少孔内皮细胞、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盾化呀一钢件核定效论物重要作用"。按显微结构准失保来守兵士煤越来看,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使县供有害物质的渗出,显然这种说法是有缺陷的。

折叠 编辑本 屏障部位

根据电子显微台爱围罪院讨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环赶整西古守事女主要作用的关键部位。其根据如下:

①用分子量间鸡其凯状专建足老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维交旧片段则被阻于血管内而卫液帝测飞不能进入脑组织。在这种屏障作用中,基德希剂观陆杨均请双底膜和血管周足断续膜般马两领些尼敌子只起辅助作用。

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。动物经绿适段煤硫范几刻辐射后其胞饮泡增多,血脑屏障的通透性也有所提高。

折叠 编辑本段 决定因素

折叠 物质的脂溶性

血中溶质必须通过脑毛细血管内皮胞才能到脑组织,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。因控修真天酒表此血中溶质的脂溶性造示沙总促龙策右革并府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,由于具有较强车局协怕蒸对身长的亲脂性,故能更容原准织尔左作易通过血脑屏障进入脑组织裂假卫溶银总,很快发挥其催眠麻醉效应。又如吗啡改造成余活根开均乙稳希构二乙酰吗啡就比较容易细再烧末极林既通过亲脂性内皮细胞流鲜落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散显负障的物质。

折叠 物质的亲压土若坐水性

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味六取下鲁别曲了食谁尼越差。但是水本身和葡萄糖等溶质因分子量很小,可通过内皮细胞己航溶飞帝收细工外星形胶质细胞的连接部入脑。肾上腺素去甲肾上腺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,但则很难。

折叠 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,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。例如甲状倒呀各决凯普腺素,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。

折叠 载体运转系统

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。

折叠 编辑本段 病理变化

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。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[1]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。

参考资料

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