离体血脑屏障模型的建立
药代动终版

08级药代动期末考参考资料名词解释1. 清除率CL :单位时间,从体内消除的药物表观分布容积数,总清除率CL 等于总消除速率dx/dt 对全血或血浆药物浓度c 的比值,也就是说消除速率dx/dt=cl*c 。
2. 稳态坪浓度:为达到稳态后给药间期τ内AUC 与τ的比值。
c=AUC/τ,该公式的实质:对稳态各个时间点的浓度的时间长度权重平均。
3. 代谢分数:fm ,代谢物给药后代谢物的AUC 和等mol 的原型药物给药后代谢物的AUC的比值。
4. 负荷剂量(Loading Dose ):凡首次给药剂量即可使血药浓度达到稳态的剂量。
5. 非线性药物动力学:药物动力学参数随剂量(或体内药物浓度)而变化,如半衰期与剂量有关,这类消除过程叫非线性动力学过程,也叫剂量依赖性动力学过程。
6. 非线性消除:药物在体内的转运和消除速率常数呈现为剂量或浓度依赖性,此时药物的消除呈现非一级过程,一些药动学参数如T1/2,CL,不再为常数,AUC 、Cmax 等也不再与剂量成正比变化。
7. 清洗期(必考):交叉实验设计中两个周期的间隔称为清洗期,至少间隔药物的7~9个清除半衰期。
如果清洗期不够长,第一轮服药在血液中的残留对第二轮产生干扰。
存在不等性残留效应,第二轮数据就无效了。
8. 后遗效应(必考):在生物等效性试验交叉设计中,由于清洗期不够长,第一轮服药在血液中的残留对第二轮产生的干扰称为后遗效应。
9. 物料平衡:指药物进入体内后的总量与从尿液、粪便中收集到的原型药及代谢物等的总量是相等的。
10. 药物转运体:存在与细胞膜上的能将药物向细胞外排的一类功能性蛋白质或者多肽。
11. 介质效应:由于样品中存在干扰物质,对响应造成的直接或间接的影响。
12. MAT :mean absorption time 即平均吸收时间。
公式为MAT=MRT oral – MRT iv13. 波动系数:FD ,研究缓控释剂得到稳态时的波动情况,av /c -c ssmin ss max C FD )( 14. 平衡透析法:测定药物蛋白结合率的一种方法,该方法是以半透膜将血浆与缓冲液隔开,将药物加入缓冲液中,待药物扩散达到平衡后测定半透膜两侧的药物浓度,并计算出药物的蛋白结合率。
先导化合物结构优化策略_四_改善化合物的血脑屏障通透性

试、脑摄取指数、原位脑灌注、静脉注射法、定量自 动射线照相法、脑微透析法、脑脊液测定法、正电子 成像法和核磁共振成像法等[10](表 5)。 4 通过结构优化改善血脑屏障透过性质
HONG Yu1, 2, ZHOU Yu2, WANG Jiang2, LIU Hong1, 2*
(1. School of Pharmacy, China Pharmaceutical University, Nanjing 210009, China; 2. Key Laboratory of Receptor Research, Shanghai Institute of Materia Medica, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201203, China)
只能测量血脑屏障的速率不能预测体体内血脑屏障通透性测定模型名称优点缺点体内药动学测试bpkplogbb数据可靠筛选效率低费用高消耗资源多脑摄取指数法快速适合于易代谢的药物药物在脑部暴露时间短射的药物不能全部进入脑部原位脑灌注实验更加准确避免快速代谢需同位素标记及对照化合筛选效率较低静脉注射技术灵敏度高实验难度增加实验难度定量自动射线照相法操作简单花费较少不能较好地区分药物代谢物及与蛋白结合的药物脑微透析法数据可靠筛选高效费用低该法要求分析方法的灵敏度较高缺乏转运体受非特异性结合影响脑脊液测定法11取样难度低脑脊液周转迅速易受外排等因素的影响正电子成像非侵入型快速重现性高灵敏度高药物代谢物及结合蛋白的药物不易区分备较为复杂昂贵核磁共振成像非侵入型灵敏度高昂贵不宜作日常筛选方法部分用于预测化合物理化性质参数及血脑屏障通透性的商业软件软件名称软件开发公司网址admetus中国科学院上海药物研究所药物发现与设计中心http
血脑屏障由脑毛细血管内皮及其细胞间的紧密 连接、基底膜、周细胞以及星形胶质细胞等围成的神 经胶质膜构成, 其中内皮细胞是血脑屏障的主要结 构, 中枢药物必须透过内皮细胞才能进入脑细胞。除 内皮细胞与星形胶质细胞等形成的物理屏障外, 血 脑屏障还包括各种酶与转运体形成的生化屏障[5]。
血脑屏障2013.11

4.神经血管单元 (Neurovascular Unit)
神经血管单元 (Neurovascular Unit, NVU): 组成血脑屏障的各成分与邻近 的神经细胞共同组成的功能单位,主 要以旁分泌的方式在生理和病理条件 下相互影响、相互作用。包括神经元、 星形胶质细胞、小胶质细胞、血管内 皮细胞、血管周细胞、基底膜以及细 胞外基质。
周细胞(Pericyte)
• 属于血管平滑肌细胞系 • 与内皮细胞共用基膜 • 与内皮细胞之间存在特化连接
周细胞
包裹脑微小/毛细血管30%-70%
周细胞的功能
周细胞的缩血管作用
星形胶质细胞终足(Astrocyte end-foot)
调节水分子进出脑组织 调节电解质代谢 调节小血管通透性
NVU in Alzheimer's Disease
5.其它血脑屏障相关疾病
狂犬病 帕金森病 精神分裂症 慢性病理性疼痛 中枢神经系统创伤 肌萎缩脊髓侧索硬化症
……
Nearly all large-molecule pharmaceutics & 98% of small molecules
阿尔兹海默氏病 (Alzheimer’s disease)
进行性认知障碍,以神经毒性Аβ在血管和脑实质中的聚集、神经 元损害以及神经缠结为病理特征。
Amyloid peptide β (Аβ) 发挥中心作用
Аβ内向流
BBB 对Аβ的清除
3.其它血脑屏障开放的情况
51
体外血脑屏障穿透实验原理

体外血脑屏障穿透实验原理为了模拟体外血脑屏障穿透实验,我们首先需要准备一些实验材料和设备。
这些设备包括血脑屏障模型、细胞培养设备、药物或标记物质等。
血脑屏障模型可以是体外培养的细胞层,也可以是动物或人体组织的切片。
细胞培养设备包括培养皿、培养液和培养箱等。
在实验开始之前,我们需要将血脑屏障模型放置在细胞培养设备中,并添加适当的培养液。
然后,我们将待测物质(比如药物或标记物质)加入到培养液中。
待测物质可以是已知的药物,也可以是新开发的候选药物。
在实验过程中,我们可以使用不同的浓度和时间来观察待测物质在血脑屏障模型中的穿透情况。
血脑屏障穿透实验的原理基于被动扩散和主动转运两种方式。
被动扩散是指物质在浓度梯度的驱动下自由穿过血脑屏障。
这种方式适用于一些小分子药物,它们可以通过血脑屏障细胞间间隙或通过脂溶性渗透到脑组织中。
然而,对于大分子药物或亲水性物质来说,被动扩散的穿透性非常有限。
主动转运是指通过特定的转运蛋白将物质从血液一侧转运到脑组织一侧。
这些转运蛋白可以是ABC转运体、载体蛋白或离子通道等。
这种方式通常需要能量消耗,并且对于药物的选择性非常高。
因此,研究血脑屏障穿透性需要考虑到这些转运蛋白的特性和功能。
在实验过程中,我们可以使用不同的方法来评估待测物质的穿透性。
常用的方法包括透过率测定、分子量切割和转运蛋白活性测定等。
透过率测定可以通过测量物质在血脑屏障模型中的浓度变化来评估其穿透性。
分子量切割是指根据待测物质的分子量来判断其是否能够穿透血脑屏障。
转运蛋白活性测定可以通过测量转运蛋白在血脑屏障模型中的表达和功能来评估其对待测物质的转运能力。
通过体外血脑屏障穿透实验的研究,我们可以获得许多有关药物或其他物质在血脑屏障中的穿透性和转运机制的信息。
这些信息对于药物研发和脑组织疾病的治疗非常重要。
然而,需要注意的是,体外血脑屏障穿透实验只是模拟了血脑屏障的一部分特性,实际情况可能会更加复杂。
因此,在进行实验研究时,我们需要结合其他方法和技术来更全面地了解血脑屏障的穿透性。
体外血脑屏障模型建立

体外血脑屏障模型建立
体外血脑屏障模型建立是一项重要的实验技术,该技术可以用来模拟人体的血脑屏障功能,以研究药物透过血脑屏障的能力,从而为药物研发提供更加准确的实验数据。
建立体外血脑屏障模型的过程主要分为以下几个步骤:首先,需要从动物(例如小鼠)的脑部获取毛细血管,然后将这些毛细血管培养在细胞培养皿中。
其次,需要向这些毛细血管中加入人类脑部内皮细胞(BMEC),这些细胞可以在培养皿中生长并形成一层膜状结构。
最后,将实验所需的药物或其他物质加入培养皿中,以观察其是否能够通过膜状结构进入毛细血管内。
通过建立体外血脑屏障模型,可以更加准确地评估药物的透过血脑屏障的能力,从而为药物研发提供科学依据。
同时,这项技术也可以用来研究血脑屏障的结构和功能,为神经系统疾病的治疗提供更深入的理解和探索。
- 1 -。
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。
血脑屏障研究方法

血脑屏障研究方法The study of the blood-brain barrier (BBB) is crucial for understanding the complex interactions between the brain and the circulatory system. 血脑屏障(BBB)的研究对于理解大脑和循环系统之间复杂的相互作用至关重要。
One common method used to study the BBB is the use of in vitro models. These models involve growing primary cells from the brain, such as endothelial cells, astrocytes, and pericytes, in a controlled environment to mimic the structure and function of the BBB. 一种常用的研究BBB的方法是使用体外模型。
这些模型涉及在受控环境中培养来自大脑的原代细胞,如内皮细胞、星形胶质细胞和周细胞,以模拟BBB的结构和功能。
Another method involves the use of in vivo animal models, such as rodents, to investigate the BBB. Researchers can administer specific molecules or drugs and observe their transport across the BBB inreal-time, providing valuable insights into the permeability and integrity of the barrier. 另一种方法涉及使用体内动物模型,如啮齿类动物,来研究BBB。
异钩藤碱对阿尔茨海默病及其他中枢神经系统疾病的药理作用研究进展

异钩藤碱对阿尔茨海默病及其他中枢神经系统疾病的药理作用研究进展罗小金【摘要】Isorhynchophylline ( IRN) is an alkaloid isolated from Uncaria rhynchophylla .IRN mainly acts on cardiovascular and central nervous systems diseases including hypertension , brachycardia and sedation .In recent years , it has been found that IRN has widespread pharmacological effects in central nervous disease .This review aim at reviewing neuroprotective activities of Isorhynchophyl-line on Alzheimer′s disease and other central nervous systems diseases via improving learning and memory impairments , inhibiting Tau protein hyperphosphorylation , antagonizing β-Amyloid-iInduced neurotoxicity , and reducing glia-secretory inflammatory factors .%异钩藤碱( Isorhynchophylline , IRN)是从茜草科中药钩藤抽取提的具有较强药理活性的羟吲哚生物碱. 除已被临床应用于治疗心血管疾病外,近年来研究发现,其对中枢神经系统具有广泛的药理学作用. 文中就IRN通过改善认知和记忆功能损伤、拮抗β淀粉样蛋白(β-amyloid ,Aβ)诱导的神经毒性、抑制Tau蛋白过度磷酸化和减少胶质细胞释放炎性因子等途径,对阿尔茨海默病(Alzheimer′s disease,AD)及其他中枢神经系统提供神经功能保护的药理作用机制作一综述.【期刊名称】《医学研究生学报》【年(卷),期】2015(028)010【总页数】4页(P1112-1115)【关键词】异钩藤碱;阿尔茨海默病;中枢神经系统;药理作用【作者】罗小金【作者单位】519041 珠海,遵义医学院生理教研室【正文语种】中文【中图分类】R285.50 引言阿尔茨海默病(Alzheimer's disease,AD)是老年痴呆中最为常见的类型,以学习、记忆功能大量缺失和认知功能缺陷为临床特征的神经退行性疾病,病理学特征为细胞外β淀粉样蛋白(β-amyloid,Aβ)大量蓄积导致的老年斑形成和细胞内Tau蛋白过度磷酸化导致的神经原纤维大量缠结(neurofibrilary tangles tangles,NFTs)。
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20070501
浙江T业人学硕l:学位论文
离体血脑屏障模型的建立
摘要
血脑屏障(BBB)是隔离中枢神经系统与外周组织的生理性屏障,大多数的 小分子物质和几乎所有的大分子物质都无法穿越BBB入脑。因此BBB是中枢神 经系统药物开发的主要限制因素。由于在体状态下对BBB的研究存在技术困难, 建立BBB体外模型(BBBM),对中枢神经系统药物的研发有重要意义。.
endothelial cells and astrocytes displayed restriction of paracellular仃ansport and high
transendothelial electrical resistance(TEER). Conclusions:A high quality and m够s-production in vitro BBB model was
浙江工业大学顾I:学位论文
K+因而不能通过。
A:TJ的分子基础及信号调节
利用冰冻断裂复型技术发现,玎象围绕在细胞四周的“焊接线”,相邻细胞
细胞膜被焊接线“焊接”在一起,形成了绳索样的连接物。一般认为该连接物是由 成串排列的特殊跨膜蛋白组成,相邻细胞的“嵴线”相互交联封闭了细胞之间的空
隙。
B:TJ的分子构成 TJ主要由跨膜蛋白和胞质附着蛋白两种成分组成,细胞骨架(主要是微丝)
式提出了血脑屏障(blood-brain.barrier BBB)的概斜”。但直到20世纪60年代,
电子显微镜的研究才揭示了斑脑屏障的解剖学基础。
1.1.I.1血脑屏障的解剖学特征
脑毛细血管是由内皮细胞(endothelial cells)和周皮细胞(tx,ieytes,具有类似 平滑肌性质的细胞)构成,星形胶质细胞(astroglial cells)足突包绕毛细血管外周, 覆盖其95%-99%的表面。人们原以为星形细胞足突构成了血脑屏障,但是电子 显微镜研究证实(1960年),脑毛细血管内皮细胞是构成血脑屏障的关键解剖位 点。血脑屏障的功能是由于脑毛细血管内皮细胞的特殊性质所决定的,脑和周围 器官的毛细血管超微结构的特点有所不同。
(BBB)which comprises a co-culture of brain microvascular endothelial cells and
astrocytes.
Methods:In a first step,brain rnicrovascular endothelial cells isolated from neW
血管允许物质无选择地弥散透过血管壁。位于四个脑室内的脉络丛的脑毛细血管 通透性较高,这是因为,此处的脑血管内皮细胞具有窗孔样结构。高度血管化的
(1)内皮细胞之阈存在非常复杂的紧密连接mght junction,TJ)【2】,它可阻断血 液承载物质弥散透过屏障。当将电子致密示踪剂辣根过氧化酶注入脑的供血动脉 时,很快在脑内血管充盈,但全部被内皮细胞间的紧密结合所阻挡,不能进入脑 实质。当将辣根过氧化酶注入蛛网膜下腔时,可很快弥散到血管周围的胶质细胞 的足突之间并通过管腔外的基底膜,但不能穿过细胞间的紧密连接。内皮细胞的 紧密连接是血脑屏障的最基本的解剖基础。所有内皮细胞之间都有复杂的连接, 但通常电阻很低(5.10 D./cm2),而血脑屏障紧密连接处的电阻却很高(200 f//cm2),
(2)屏障毛细血管内皮细胞相对缺乏饮液囊泡(pinoeytotie)及窗孔 (fenestration)。在周围器官及脑内缺乏血脑屏障的部位(如脑室系统),血液承载的 极性物质是被动地扩散穿过细胞间隙,以及通过特殊的胞浆窗,液相或受体调控
的入胞作用(endocytosis)而透过毛细血管壁。
。
(3)为支持耗能转运,线粒体数目增加。这些解剖学特点与特殊的转运系统 造成了屏障对水溶性化合物选择性的通透。周围器官的毛细血管内皮细胞则含有 窗孔和较多的饮液囊泡,且细胞之间缺乏紧密结合,这就决定了周围器官的毛细
也是组成TJ的重要组成部分。在1了的下方存在粘着连接,通过粘着斑连接蛋 白与为钙粘素的延伸形成跨膜网架。TJ与粘着连接在维持BBB稳定方面共同发
挥作用。
C:TJ的信号调节
许多胞质信号分子聚集在TJ复合物上并参与信号级联反应以调控TJ的形
成和分解。其中Ca2+调节TJ活性【3】,磷酸化调节TJ结构的完整性141,另外胶 质细胞,PKC,异源三聚体G蛋白和小GTP结合蛋白也参与对TJ的调节净7】。
浙江T业大学硕t学位论文 growth and looked like typical‘'cobblestones”after about 7~9 day culture.They were identified as endothelial cells by morphological observation and character of
Ⅶ
浙江f:业人学学位论文原剖性声明
本人郑重卢明:所提交的学何论文是本人在导师的指导F,独立进行研究I:作所取得的研究 成果。除文中已经加以标注引_LIj的内弈外,本论文不包含其他个人或集体己经发表成撰弓过 的研究成果,,也不含为获得浙江l:业人学或其它教育机构的学位证IS而使_LIj过的材料。对 本文的研究作出重要贡献的个人雨I集体,均己在文中以明确方式标明。本人承担本卢明的法 律责任。
growth.(2)Astrocytes displayed characteristic astrocyte morphology and expressed glial fibrillary acidic protein(GFAP).0)The co-culture of brain microvascular
V
塑垩三兰兰奎兰堡主兰垡丝苎
:
Establishment of an In Vitro Model of the Blood.Brain Barribarrier(BBB)is a barrier soparating the central nervous system(CNS)from the periphery,Since it prevents the brain uptake of>98%ofsmall molecules and~100%of large molecules.the blood-brain barrier(BBB)is the main limiting factor in the development of therapeutics for the central nervous system (CNS).Because of the limitation of in vivo research,the pharmacologists have been searching for an in vitro blood-brain barrier model(BBBM)that presorves in vivo transporter functions in CNS drug discovery and development.
established,its properties were estimated by some tests such as measure of
tmnsendothelial electrical resistance(TEER)and permeability. Remits:(1)The cultured microvascflar endothe—lial cells displayed monolayer
本文的目的在参阅文献的基础上,建立一种由脑微血管内皮细胞与星形胶 质细胞共培养,具有良好的形态和结构功能,便于大量培养和复制的体外血脑屏 障模型。实验方法:首先,通过匀浆,过滤,密度梯度离心,胶原酶消化等步骤 分离SD新生大鼠的脑微血管内皮细胞进行培养,第二步,分离大鼠大脑皮质中 的星形胶质细胞进行培养,最后,将两种细胞分别接种于多孔滤膜的两面进行共 培养。模型建立后,通过跨细胞膜电阻(TEER)的测量以及通透性测试等对模 型的功能特点进行评估。实验结果:(1)对分离的脑微血管内皮进行了形态观察, 并对生长曲线进行了测定,细胞在培养7—9天后显示了典型的“铺路石”样形 态并形成细胞单层。(2)星形胶质细胞显示了良好的生长形态和胶质纤维酸性蛋 白GFAP)表达。(3)两种细胞共同培养建立的血脑屏障模型显示了较低的通透 性和较高的跨细胞膜电阻(TEER)。结论:通过脑微血管内皮细胞和星形胶质 细胞的共培养,可建立符合生理,药理学研究要求的高质量体外血脑屏障模型。 养,可建立符合生理,药理学研究要求的高质量体外血脑屏障模型。 关键词:血脑屏障,血脑屏障模型,脑微血管内皮细胞,星形胶质细胞。
born SD rats were primary cultured and sub-cultured by homogenatc,filtration, density eentrifigution and collagenase digestion.Astrocytes were also isolated flora
new room SD rats for culturing.Subsequently,a co-culture of primary brain
astroc螂Oll microvascular endothelial cells(BMEC)on transwetls,with
the bottom
of the membrane of lranswell Was established.Besides,when the BBB model was
本学传论文属丁.
1、保密口,在——年解密后适川本授权J5。
2、不保密口。