什么是血脑屏障？

原创 夏目 生物小白修炼手册 2023-08-05 21:57 发表于上海

血脑屏障(Brain penetration)是由脑内毛细血管内皮细胞间的紧密连接形成，严苛控制着进入大脑的物质，从而调节大脑的内稳态。中枢神经系统受到血脑屏障的保护，血脑屏障能够限制血液中的化合物进入脑细胞，而正常代谢所必需的营养物质能够到达脑细胞。这种对大脑内稳态的严格调节导致一些治疗疾病的化合物无法通过血脑屏障。

一般成年人，这个内皮细胞间的紧密连接的合表面积达到12-18平方米，而脑细胞的直径不超过25微米。因此，如果药物能够穿过血脑屏障，将会迅速扩散到神经元和胶质细胞体，达到治疗作用。

透过血脑屏障的途径包括：

A：被动扩散(passive diffusion)，溶质可以被动地通过细胞膜扩散并穿过内皮。较高的脂溶性和其他一些物理化学因素将有利于这一过程。

B：外排转运(ABC  Transporter Efflux)，主动外排蛋白可以拦截有毒代谢物质或异源物质，在它们通过细胞膜或细胞质扩散时将它们泵出内皮细胞，维持大脑的内稳态，如P-glycoprotein。

C：主动转运(Solute carriers (SLCs))，血脑屏障溶质载体蛋白为中枢神经系统提供葡萄糖等必需的营养物质，如转运葡萄糖的SLC2A1蛋白。

D：吸附和受体介导的转胞吞作用(AMT / RMT)，吸附作用介导的胞吞作用(adsorptive-mediatedtranscytosis，AMT)，AMT需要在分子上携带过量的正电荷，使其呈阳离子，然后与细胞表面结合位点相互作用非特异性诱导胞吞作用。受体介导的胞吞作用(receptor-mediatedtranscytosis，RMT)，大分子配体与细胞表面特定受体的结合特异性触发内吞作用，如多肽和蛋白质等。

E：细胞迁移(Mononuclear cell migration)，单核白细胞、单核细胞和巨噬细胞在炎症病理状态下能够被招募到中枢神经系统，如白细胞穿过内皮细胞间紧密连接区附近或与细胞表面蛋白作用引发迁移。

名词解释：

ABC  Transporter Efflux：人类ABC转运蛋白是一个包含48个成员的蛋白质超家族，根据结构同源性将其分为7个亚家族。包括P-glycoprotein（ABCB1）, the Multidrug Resistance-associated Proteins (ABCC1), Breast Cancer Resistance Protein(ABCG2)等。