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。
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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。