脑损伤过程中血脑屏障通透性的变化及其调节机制

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血脑屏障的功能作用及其功能调控的分子机制

血脑屏障的功能作用及其功能调控的分子机制

血脑屏障的功能作用及其功能调控的分子机制血脑屏障是指由脑血管内皮细胞、基膜和周围星形胶质细胞构成的组织屏障,用来限制血液中物质对中枢神经系统的穿透和影响。

远古时期的生物进化过程中,由于寻找食物的需求,生物的神经系统需要接收外界的刺激,因此神经系统需要保持某种开放性,但随着高等生物体内环境变得复杂,过多的外来源物质能够带来威胁,功能因此需要受到限制,并在进化中形成了血脑屏障来保证中枢神经系统的稳定运行。

血脑屏障的功能作用主要有两个方面:保障神经系统不受外界物质的影响以及维持神经系统内环境的稳定。

屏障内的神经元、星形胶质细胞和血管内皮细胞形成了一个严密的防线,限制了外界物质(如病菌、毒素和药物等)的穿透,保护神经系统的正常运行。

同时,血脑屏障对血液中的离子、代谢物以及荷尔蒙的交换也进行了控制,以维持神经系统内环境的稳定。

血脑屏障的功能调控是由一组分子机制所支配的。

多种细胞类型参与了血脑屏障的构建和维护,其中以血管内皮细胞和星形胶质细胞最为重要。

血管内皮细胞通过血管的严格堵塞和细微血管黏滞力,形成了一种自闭型屏障,使外界物质难以进入神经细胞内。

而星形胶质细胞则使中枢神经系统的微环境保持稳定,通过维持正常的电位差和离子浓度的平衡。

在分子机制上,血脑屏障有两种不同的优先路线,分别是主动和被动。

在主动路线上,血管内皮细胞通过转运基因表达和酶的释放,能够主动地吸收和转运一些物质,便于神经细胞内吸收。

而在被动路线上,血脑屏障的作用主要是受外界神经调节和血液中激素的影响。

例如,一些药物可以通过血液中的神经调节或者荷尔蒙作用,调节血脑屏障的通透性,进而影响神经细胞的功能状态。

总之,血脑屏障是中枢神经系统的重要防线,对神经系统的发育和功能起到了关键作用。

其分子机制的研究为预防和治疗神经系统疾病提供了一定的基础。

通过深入理解血脑屏障的生理和病理特征,可以为神经疾病的临床治疗提供新的方向。

出血性脑卒中的脑血流自动调节的神经血管机制

出血性脑卒中的脑血流自动调节的神经血管机制

出血性脑卒中的脑血流自动调节的神经血管机制薛月川刘薇翻译张丽娜校对摘要:在出血性脑卒中的初始阶段,包括脑内出血和蛛网膜下腔出血,反射机制被激活以保护脑灌注,但是继发性脑血流自动调节功能障碍最终将减少整体脑血流和代谢底物的传递,从而导致广泛的缺血、缺氧,最终导致神经元细胞死亡。

脑血流量受各种调节机制控制,包括主要的动脉压、颅内压、动脉血气、神经活动和代谢需求。

血管神经网络概念的提出,使神经血管机制受到越来越多的关注。

星形胶质细胞、神经元、周细胞、内皮等等构成了相互调节以及脑血流量的通讯网络。

但是,尚未明确确认负责这些血管之间通讯的信号分子。

最近的证据表明,转录机制在脑血流自动调节中起着关键作用,包括但不限于miRNA、lncRNA、外显子等。

在本综述中,我们试图总结卒中前和出血性脑卒中后的血流动力学变化以及潜在的脑血流自动调节的神经血管机制,并希望为出血性卒中的病理生理学和治疗策略提供更多系统的和创新的研究思路。

简介人脑几乎消耗了人体20%的氧气和葡萄糖。

氧气和葡萄糖都通过脑血流(CBF)输送到中枢神经系统,然后通过血脑屏障输送给大脑。

因此,基于心血管系统的正常自动调节,脑功能取决于适当的CBF。

如果CBF停止,大脑功能将在数秒内关闭,神经元将在数分钟内受到不可逆转的损害。

通过互连血管的协调作用来维持CBF,这些血管在人脑中形成一个400英里长的血管网络。

在这个网络中,脑动脉、小动脉和毛细血管为大脑提供氧气、能量代谢物质和营养。

脑静脉回流将二氧化碳和代谢废物从大脑中带走,并进入体循环以清除。

在出血性脑卒中的初始阶段,包括脑内出血(ICH)和蛛网膜下腔出血(SAH),反射机制激活以保护脑灌注,但是脑血流自动调节的继发性功能障碍最终会降低整体CBF和代谢底物的传递,导致脑缺血、缺氧,最终导致神经元细胞死亡。

CBF由各种调节机制控制,包括主要的动脉压、颅内压、动脉血气、神经活动和代谢需求。

血管神经网络概念的提出,使神经血管机制受到越来越多的关注。

脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展_李蕾

脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展_李蕾

·专题·脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展李蕾1,许栋明2,王文1,王培昌1,艾厚喜1,张丽1,李林1[摘要]脑缺血再灌注导致血脑屏障破坏,从而引起脑出血和脑水肿。

与此同时机体内释放大量的细胞和化学因子可以调控血脑屏障的开放。

目前研究表明,脑缺血再灌注后血脑屏障损伤的主要机制为炎症因子的浸润,蛋白酶的水解作用以及水通道蛋白的开放等。

通过对以上机制的深入研究有助于开发新的脑保护药物,并进一步明确各种脑保护药物的治疗靶点和疗效。

[关键词]脑缺血再灌注;血脑屏障;药物;综述Advance in Damage Mechanism on Blood Brain Barrier after C erebral Ischemia-reperfusion and Neuroprotective Drugs(review)L I L ei,XU Dong-ming,WAN G Wen,et al.X uanwu Hospital o f Capital Medica l University;Torch Hi gh Technology Ind ustry Dev elopment Center,T he Ministry o f Science and T echnology o f the P.R.C.,Beij ing100038,ChinaA bstract:Cerebr al ischemia-reperfusio n results in breakdow n on co nst ruction and function o f blood brain bar rie r,leading to hemo rr hag e tra nsfo rmatio n and br ain edema.A t the same time,g ener ous cy tokines and chemokines r eleased after cerebra l ischemia-reperfusion can regula te the o pening o f the blood brain barrier.M any current studie s show ed that the majo r damag e mechanisms on bloo d brain bar rie r a re inflammatory infiltratio n,pr oteolysis,o pening aquapo rin and so o n.T he deep r esear ch on the mechanism con-tributes to explore new neuro pr otective dr ug s,and fur ther identify the targ et and therapeutic effec t o f drug trea tme nt.Key words:cer ebral ischemia-re perfusio n;bloo d brain bar rier;drug;review[中图分类号]R743.3[文献标识码]A[文章编号]1006-9771(2009)10-0901-04[本文著录格式] 李蕾,许栋明,王文,等.脑缺血再灌注后血脑屏障损伤机制及药物保护作用的研究进展[J].中国康复理论与实践,2009,15(10):901—904.缺血性脑血管病是临床常见的危重疾病,占脑卒中总数的75%~85%。

脑出血后血脑屏障损伤的病理生理机制

脑出血后血脑屏障损伤的病理生理机制

脑出血后血脑屏障损伤的病理生理机制脑出血是危及生命的重大疾病,它可能会损伤脑组织,通过改变血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)的功能导致慢性脑损伤。

血脑屏障是维持脑室内环境和保护脑免受外界有害物质侵害的重要结构。

它由毛细血管的上皮细胞所构成的“黏膜”,形成一个有效的渗透屏障,阻止了神经毒性物质、体液、其他微粒和抗原物质的通道。

自然界中,血脑屏障已成为一种综合性结构。

它可以控制脑室内环境的稳定性,抵御外界有害物质的侵害,维持脑胶质细胞的正常功能,并保护脑免受损伤,以确保机体的生命安全。

但是,一旦血脑屏障受到损伤,它就会失去抵御外界有害物质的作用。

在脑出血之后,出血点的胶质细胞受到大量的毒性物质的影响,导致血脑屏障的功能发生改变。

由于血脑屏障受损,外界的有害物质,如乙酰胆碱,可以通过血清因子进入脑室,扰乱脑室内环境,影响神经元的活动,从而引发各种神经病理反应,如感觉、记忆、运动等功能的障碍。

关于脑出血后血脑屏障损伤的病理生理机制,近年来也有不少研究正在进行。

研究发现,血脑屏障损伤可能与脑出血后各种改变相关,如脑血管紧张性变化、炎症反应、免疫反应等。

研究者们发现,炎症反应和血脑屏障损伤之间存在着相互作用,它们可能对脑室内环境状态产生重大影响。

具体而言,血脑屏障损伤可能会导致脑出血后炎症反应的延长,从而增加慢性脑损伤的可能性。

研究发现,脑出血后可能会引发神经紊乱,如非水肿性神经功能障碍,神经毒性变化等,这些变化是由血脑屏障破坏导致脑室内环境被损害后发生的。

此外,血脑屏障损伤也可以导致脑细胞病理变化,如神经元凋亡和聚积,从而导致炎症性损伤的发生。

因此,研究者认为,血脑屏障受损伤可能会改变脑室内环境,并参与脑出血后慢性神经损伤的发生。

脑出血后血脑屏障的损伤对于脑病的治疗具有重要意义,因此,开展更多有关血脑屏障损伤的研究,确定血脑屏障损伤的病理生理机制,有助于提出有针对性的治疗方案,从而为患者提供有效的诊断和治疗手段。

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

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。

大鼠放射性脑损伤所致血脑屏障通透性改变与EBA及VEGF表达的相关性研究

大鼠放射性脑损伤所致血脑屏障通透性改变与EBA及VEGF表达的相关性研究

大鼠放射性脑损伤所致血脑屏障通透性改变与EBA及VEGF表达的相关性研究陈泊霖;孙熠;梁宾;金学隆【期刊名称】《天津医药》【年(卷),期】2016(044)006【摘要】目的:探究脑皮质内皮屏障抗原(EBA)及血管内皮生长因子(VEGF)在放射性血脑屏障损害条件下的动态变化规律,为临床提供参考。

方法使用随机数字表法将48只清洁级雄性SD大鼠分为对照组和放射性脑损伤后7、14和28 d4组,每组12只。

采用X线电子计算机断层扫描设备制备大鼠放射性脑损伤模型。

大鼠按照3 mL/kg的剂量尾静脉注射3%伊文思蓝(EB),开颅并暴露脑皮质血管,放于微循环显微镜下观察EB渗出情况,并借助微循环显微成像系统评估血脑屏障通透性;使用免疫组化染色的方法来检测各组大鼠脑皮质EBA和VEGF的表达。

结果与对照组相比,损伤组大鼠脑皮质微血管EB外渗量和VEGF的表达水平于伤后7、14、28 d均有不同程度升高(均P<0.05),从伤后7 d至28 d逐渐降低,损伤各亚组之间差异均有统计学意义(均P<0.05),二者呈正相关(r=0.898,P<0.001);EBA表达水平于伤后各个时间点均下降(均P<0.05),从伤后7 d至28 d逐渐升高,损伤各亚组之间差异均有统计学意义(均P<0.05),与EB外渗量呈负相关(r=-0.866,P<0.001)。

结论大鼠放射性脑损伤后血脑屏障通透性增加与EBA表达减少、VEGF表达增加具有重要关联性。

%Objective To explore the dynamic changes of endothelial barrier antigen (EBA) and vascular endothelial growth factor (VEGF) expressions in cerebral cortex under the condition of blood-brain barrier damage in ratsfollowing radi⁃ation-induced brain injury, which provided clinical references. Methods Forty-eight clean grade male SD rats were divid⁃ed into the control group and 7 d, 14 d, 28 d after brain irradiation group(n=12 for each group) by using stochastic indicator method. The radiation-induced brain injury model was established by using electronic computer X-ray tomography tech⁃nique. The 3%Evans blue (EB) was injected into rats according to the dose of 3 mL/kg via the tail vein, then the bloodves⁃sels of cerebral cortex were exposed after having a craniotomy. EB extravasation was detected by microcirculation micro⁃scope. The permeability of blood-brain barrier was evaluated by using microscope vascular camera device. The expressions of EBA and VEGF in the cerebral cortex were measured by immunohistochemistry staining in each group. Results Both of EB extravasation and VEGF expression in rat cerebral cortex were significantly increased in injury group at day 7, 14 and 28 after brain irradiation compared with those of control group (P<0.05), and which were gradually decreased from day 7 to day 28 after brain irradiation. There were significant differences in EB extravasation and VEGF expression between the injury subgroups (P<0.05). There was a positive correlation between EB extravasation and VEGF expression (r=0.898, P<0.001). The expression levels of EBA were decreased at different time points in injury groups compared with those of control group (P<0.05), and gradually increased from day 7 to 28 after injury. There were significant differences in expression levels of EBA between injury subgroups (P<0.05). The expression of EBA was negatively correlated with EB extravasation (r=-0.866, P<0.001). Conclusion The increases of blood-brain barrier permeability have important relation to the decreases of EBA expression and the increases of VEGF expression after radiation-induced brain injury.【总页数】4页(P691-693,651)【作者】陈泊霖;孙熠;梁宾;金学隆【作者单位】天津医科大学基础医学院生理学与病理生理学系邮编300070;天津市第三中心医院麻醉科;天津市西青医院病理科;天津医科大学基础医学院生理学与病理生理学系邮编300070【正文语种】中文【中图分类】R651.15【相关文献】1.内皮屏障抗原在实验性大鼠脑出血后的表达及其与血脑屏障通透性改变的关系[J], 王晓宇;薛维爽;李明;滕伟禹2.两次线栓法构建脑缺血耐受模型大鼠血脑屏障通透性改变与基质金属蛋白酶9的表达 [J], 赵仁亮;王静云;王国峰3.脓毒症大鼠基质金属蛋白酶表达与血脑屏障通透性改变的关系 [J], 杨光;鲁卫华;曹迎亚;祁羽鹏4.大鼠脑缺血再灌注中血脑屏障通透性的改变与基质金属蛋白酶9表达的关系 [J], 袁毅;雷立芳;涂秋云;资晓宏5.大鼠脑缺血再灌注后血脑屏障通透性的改变及转移生长因子β_1的表达 [J], 王社军;蒋传路;康军因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

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

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。

创伤性脑损伤中“脑-肠轴”调节机制的研究进展

创伤性脑损伤中“脑-肠轴”调节机制的研究进展


脑-肠轴;创伤性颅脑损伤;肠道微生物群
中图分类号 R741;R741.02;R651.1 文献标识码 A
DOI 10.16780/ki.sjssgncj.20221136
武汉 430015
本文引用格式:胡博玄, 刘子华, 赵小云, 刘红朝. 创伤性脑损伤中“脑-肠轴”调节机制的研究进展[J]. 神经损伤
@
of TBI, there exists a brain-gut axis with bidirectional regulation affecting the progression and prognosis of TBI,
but the functional and mechanistic aspects of the brain-gut axis after TBI have not yet been fully clarified. This review will summarize and analyze the progress in research on the bidirectional regulation mechanism of the
释放出的氧自由基也同样进一步加重黏膜损伤[10-12]。此外,过量
被下丘脑神经元直接感受到[23]。
的儿茶酚胺还可导致胃肠道运动障碍,包括胃轻瘫和食物不耐
受[11]。免疫反应也是造成肠道损伤的因素之一。TBI 激活免疫
3 肠道变化对 TBI 的影响
系统,导致炎症介质如核因子κB、肿瘤坏死因子-α与白细胞介
2.3 TBI 后肠道微生物群的变化
是中枢神经系统功能的基础[25]。
[10]
肠道微生物群是近来许多医学学科研究的热点,指的是定
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