哈尔滨医科大学附属第一医院神经外科

血脑屏障的是人体自然屏障之一。其主要作用是阻止有害物质通过颅内血管进入脑实质,并同时辅助排出脑内代谢物质等。对相当多的颅内恶性肿瘤术后患者,血脑屏障在一定程度上阻碍了化疗药物进入脑实质,从而影响化疗效果。因此近年来越来越多的学者将研究重点放在如何开放血脑屏障这个问题上。血脑屏障构成主要为毛细血管的内皮细胞、基膜周细胞和星状胶质细胞的足突,其中血管内皮细胞处于最重要的地位。原因归结于它自身的一个特殊结构--紧密连接。紧密连接是否完整,功能是否可以正常发挥关系到内皮细胞的完整性,因此对血脑屏障的开放有着举足轻重的作用。维持紧密连接结构中功能蛋白功能的能量物质为葡萄糖。脑血管中的葡萄糖进入脑实质需载体或通道,脑组织负责此过程的物质为葡萄糖转运蛋白1(GLUT1)。本文作者通过松胞菌素B抑制葡萄糖转运蛋白1,降低能量供应从而影响紧密连接功能,最终引起血脑屏障开放角度做一综述。     

血脑屏障通过P-糖蛋白将药物“挤出”

完整的血脑屏障可保护大脑免受多种潜在毒性化合物的侵害,从而维持脑内稳态。屏障功能依赖于脑毛细血管内皮细胞之间的紧密连接以及位于内皮细胞顶膜上高表达的外排转运蛋白(如P-糖蛋白)。以往研究发现,P-糖蛋白不仅作为“药泵”将药物运到细胞外,还可介导化疗药物(如阿霉素)在肿瘤细胞中被溶酶体所捕获和封闭,从而使细胞产生耐药性。但是,P-糖蛋白在脑毛细血管内皮细胞中是否也有类似作用尚不清楚。     

血管内皮细胞间紧密连接的研究进展

紧密连接是物质经旁细胞途径转运的结构和功能基础。近年来研究发现,在脑、视网膜、肺及肾等多个器官的微血管内皮细胞以及主动脉等大血管内皮细胞表达的紧密连接对维持血管稳态发挥了重要作用,一些细胞因子或环境刺激可通过调节紧密连接的表达、分布、结构和功能进而改变内皮通透性,从而影响血管及相应器官和组织的功能。本文重点综述了内皮细胞间紧密连接的研究进展,为防治与紧密连接相关的血管疾病提供新的思路。     

脂筏、紧密连接和血脑屏障的关系

血脑屏障破坏是缺血性脑卒中急性期发生脑水肿及神经元毒性损害的核心病理过程之一,目前尚无特效保护方法。血脑屏障通透性调节的中心环节是内皮细胞的紧密连接,而紧密连接结构蛋白表达水平和位置分布的变化与脑微血管通透性的改变及脑水肿的程度密切相关。脂筏是高流动性的细胞膜脂质双层内富含胆固醇的特殊脂质和蛋白质的动态微区,它参与细胞蛋白转运。血脑屏障上有大量的脂筏存在,紧密连接结构蛋白分布于脂筏中,其功能受胆固醇调节,且脂筏上紧密结合的脂质有利于蛋白质的寡聚化。因此,基于脂筏调节血脑屏障紧密连接可能为脑保护研究提供新的药物靶点。     

促炎因子调控紧密连接的研究进展

紧密连接存在于所有上皮或内皮细胞间连接的最顶端,是物质经过旁细胞途径进行物质转运的结构基础,具有"屏障"和"栅栏"的作用。在炎症及免疫因素介导的多种疾病中,如炎症性肠病、囊肿性纤维化、舍格伦综合征和神经系统炎症等,患者血清及疾病累及的上皮或内皮组织均出现多种促炎因子含量升高。促炎因子作用于相关的上皮或内皮组织,通过影响紧密连接蛋白的表达、结构和功能从而调控上皮或内皮的旁细胞途径通透性,是炎症性疾病的一个重要的发病机制。本文重点综述了促炎因子对肠道、呼吸道、唾液腺上皮以及脑微血管内皮紧密连接的调控及其相关分子机制。     

星形胶质细胞可以诱导内皮细胞系紧密连接的形成

为探索星形胶质细胞在血脑屏障内皮细胞紧密连接形成中的重要意义,通过内皮细胞系ECV304与星形胶质细胞体外接触共培养的方法,采用电镜及内皮细胞紧密连接的银染观察星形胶质细胞对内皮细胞系紧密连接的诱导作用。运用Millipore-ERS系统检测紧密连接的功能状况。结果发现,星形胶质细胞可以诱导内皮细胞系形成广泛而连续的紧密连接并产生较高的跨内皮阻抗(transendothelial electrical resistance,TER),于第10d可达321．3Ωcm^2。提示,星形胶质细胞可以诱导ECV304细胞产生紧密连接。同时,ECV304细胞与星形胶质细胞的体外共培养可以作为研究血脑屏障紧密连接结构与功能的一种可靠而简便的体外实验方法。     

血脑屏障的研究进展

血脑屏障精密控制血液与脑组织的物质交换,对维持脑内微环境的稳定至关重要。血脑屏障是脑内的毛细血管内皮细胞彼此紧密相连,同时与周围的周细胞和星形胶质细胞相互作用形成的屏障系统。组成血脑屏障的细胞通过表达紧密和黏附连接蛋白、转运体、及相关信号分子,调节血脑屏障的发育和功能。神经元和小胶质细胞在生理和病理状态下也参与血脑屏障的功能调节。近年来研究显示,多种神经系统疾病的发生与发展,都伴随着血脑屏障结构和功能的破坏。因此,对血脑屏障的研究,将深化对神经-血管相互作用的认识,为神经系统疾病的诊疗提供重要的理论依据。本文概要总结血脑屏障的研究现状和进展,并对未来发展作出展望。     

胶质细胞中葡萄糖转运机制研究进展

脑内神经元的能量主要依赖神经胶质细胞利用葡萄糖代谢产物乳酸供应;脑内星形胶质细胞和少突胶质细胞主要通过葡萄糖转运体途径和钠依赖性葡萄糖转运蛋白途径摄取葡萄糖,同时也可通过连接蛋白介导的缝隙连接或半通道途径形式在细胞间进行葡萄糖转运。这些途径的异常与某些神经系统疾病的病理生理学特性密切相关,故深入了解葡萄糖进入胶质细胞及其在胶质细胞之间的转运机制对脑代谢异常相关疾病的防治有重要的指导意义。     

血脑屏障的研究进展北大核心CSCD

血脑屏障精密控制血液与脑组织的物质交换,对维持脑内微环境的稳定至关重要。血脑屏障是脑内的毛细血管内皮细胞彼此紧密相连,同时与周围的周细胞和星形胶质细胞相互作用形成的屏障系统。组成血脑屏障的细胞通过表达紧密和黏附连接蛋白、转运体、及相关信号分子,调节血脑屏障的发育和功能。神经元和小胶质细胞在生理和病理状态下也参与血脑屏障的功能调节。近年来研究显示,多种神经系统疾病的发生与发展,都伴随着血脑屏障结构和功能的破坏。因此,对血脑屏障的研究,将深化对神经-血管相互作用的认识,为神经系统疾病的诊疗提供重要的理论依据。本文概要总结血脑屏障的研究现状和进展,并对未来发展作出展望。     

缺血性脑血管病变组织中葡萄糖转运蛋白1的改变

葡萄糖通过血脑屏障从血液中进入脑组织必须依赖葡萄糖转运蛋白(glucose transporter,GLUT)的帮助.GLUT1是血脑屏障上最主要的GLUT,也是脑毛细血管壁内皮细胞的分子标记.动物研究显示在急性脑缺血后脑内的GLUT1表达增加.检测了7例慢性微血管缺血性脑血管病变(ischemic cerebrovascular diseases,ICVD)的尸检脑组织中的GLUT1水平,并与11例同龄对照组比较.结果发现GLUT1水平在ICVD组中降低.其降低可能是由于低氧诱导因子-1α(hypoxia-induciblefactor-1α,HIF-1α)的下调所致.但是,在ICVD脑组织中的GLUT1水平降低不伴随有蛋白质O-GlcNAc糖基化水平的下降.上述结果为探讨脑缺血病变的机理提供了新线索.     

病毒穿越血脑屏障的两种方式与可能机制

血脑屏障是维持中枢神经系统内环境稳定的重要结构,限制血液中大多数病原体的入侵;但有些病毒可穿越血脑屏障入侵中枢神经系统,导致神经功能障碍及炎症性疾病。目前认为,病毒可通过细胞和细胞间隙两种方式穿越血脑屏障,前者为直接感染脑微血管内皮细胞和跨细胞途径,后者为破坏内皮细胞间紧密连接及"特洛伊木马"途径。本文就近年来病毒穿越血脑屏障的途径和机制进行综述。     

扣带素——调节血管内皮细胞屏障功能的新靶点

正血管内皮细胞间连接最顶端的紧密连接是构成旁细胞屏障的重要结构。紧密连接由跨膜蛋白和胞浆蛋白组成,其中胞浆蛋白作为桥梁连接跨膜蛋白和细胞骨架蛋白,因此在决定紧密连接结构的完整性中发挥了重要的作用。然而目前,关于血管内皮中特异性表达的重要胞浆蛋白的研究仍十分有限。扣带素(cingulin)是1988年发现的一种紧密连接胞浆蛋白,已有研究表明cingulin在上皮细胞中参与调控紧密连接跨膜蛋白的表达以及细胞的增殖能力。然而,cingulin在血管内皮中的作用     

瘦素转运入脑过程的抑制导致小鼠妊娠期的瘦素抵抗

瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素,作用于下丘脑发挥抑制食欲、增加代谢率的作用。在妊娠期间,进食量和外周血瘦素浓度都增加,提示大脑对瘦素变得不敏感,但妊娠期瘦素抵抗的发生机制仍不清楚。血脑屏障的结构可塑性以及载体介导的瘦素向脑内转运过程的改变,是两个可能的瘦素抵抗机制,作者对这两个假说进行了实验验证。在环境发生变化时,血脑屏障会发生结构改变,如紧密连接蛋白ZO-1的表达和有孔毛细血管数增加,而这些结构的改变可以调节外周大分子物质的入脑过程。作者在处女鼠、妊娠期鼠和哺乳期鼠的脑弓状核和正中隆起处,对脑室膜细胞标志分子vimentin、ZO-1和有孔毛细血管标志分子MECA-32进行标记,结果发现三组小鼠的血脑屏障结构没有明显差异。这提示,妊娠期瘦素抵抗不是通过血脑屏障的结构可塑性实现的。     

内皮细胞可由受体介导转运胰岛素

大分子物质(如多肽激素)跨毛细血管转运的机理尚不清楚,内皮细胞可能对此起重要作用。内皮细胞之间由紧密连接相连,它们形成激素向靶细胞迅速扩散的主要屏障。多肽激素由两种途径通过内皮细胞,一是经细胞间扩散;一是细胞内转运。胰岛素对肌肉和脂肪等靶组织迅速发挥作用之前,必须迅速通过内皮细胞屏障。美国Harvard 医学院的King 和Johnson 发现,胰岛素能迅速内移进入内皮细胞,几分钟即可释放,几乎不被降解。最近他们又直接测定了I-胰岛素是否能跨内皮细胞转运,得到肯定的结果。     

JCI:血脑屏障突破允许递送药物治疗脑病和癌症

正在最近发表于《Journal of Clinical Investigation》期刊的研究中,康奈尔大学研究人员发现一种穿透血脑屏障(BBB)的新方法,可能很快允许递送药物直接进入大脑以治疗疾病,比如阿尔茨海默氏病和化疗耐药癌症。血脑屏障是一层内皮细胞,选择性允许大脑功能所需的分子进入(大脑),比如氨基酸、氧气、葡萄糖和水,同时将其他物质排除在外。     

体外血脑屏障模型的研究进展

血脑屏障是大脑与血液进行物质交换的重要结构,在维持脑内环境稳态方面有重要作用,可防止病原体及神经毒性物质影响大脑功能。目前已经建立了基于原代细胞及永生化内皮细胞系的体外血脑屏障模型,促进了血脑屏障机制的研究。本文介绍了评价体外血脑屏障模型的方法,并综述了常用体外血脑屏障模型的研究进展。     

上皮细胞间紧密连接功能的研究进展

紧密连接(tight junction,TJ)广泛存在于所有上皮或内皮细胞间连接的最顶端,是物质经旁细胞途径转运的结构和功能基础。TJ是由跨膜蛋白和胞浆蛋白两大类构成的大分子复合物,主要行使"屏障"和"栅栏"功能,前者可对物质的大小和电荷进行选择,进而调控旁细胞途径的物质转运;后者则通过调控顶膜和基底侧膜两个功能区之间的脂质和蛋白等物质的自由弥散形成高度极性化的细胞。近年来,关于TJ在各种上皮细胞中的作用及调控机制的研究日益增多。本文重点综述了上皮细胞间TJ研究的最新进展,包括TJ的构成、结构和功能检测以及调控机制,并以几类研究比较集中的上皮类型为例介绍TJ研究的现状,这将为防治与TJ改变相关的上皮屏障功能障碍性疾病提供新的思路。     

Occludin 蛋白与细胞间紧密连接关系及其临床意义

细胞间紧密连接(tight junctions)广泛存在于上皮细胞及内皮细胞之间,其作用是保持细胞间结构的完整性,确保其功能的正常发挥,紧密连接上有很多种蛋白,occludin蛋白是其中主要蛋白之一,occludin蛋白的结构发生变化会导致紧密连接结构及功能的改变,而紧密连接结构与功能的紊乱是很多临床疾病共同的病理生理学特点,如肿瘤、中风及炎症性肺疾病。Occludin蛋白的结构及功能的改变受很多机制的调控,本文主要对occludin蛋白的结构、功能、调控机制及其与紧密连接之间的关系进行叙述。     

老年C57BL/6J小鼠内皮细胞上S1PR1对血迷路屏障通透性的影响

该研究通过检测不同月龄C57BL/6J小鼠血管纹上S1PR1的表达情况,进一步探究老年耳蜗血管纹内皮细胞上S1PR1变化对血迷路屏障通透性的影响。用听性脑干反应(auditory brain response, ABR)检测听觉功能;伊文思蓝染色检测耳蜗血迷路屏障的通透性;免疫荧光检测耳蜗血管纹上S1PR1和紧密连接蛋白表达水平; ELISA检测S1P的释放量; Transwell小室检测内皮细胞通透性; Western blot检测EC上S1PR1和紧密连接蛋白的表达水平。结果显示, 12m组小鼠听力阈值明显增高且高频听力损失明显,耳蜗血迷路屏障通透性升高, S1PR1和紧密连接蛋白表达水平均降低。在细胞水平, D-gal+EC组中S1P的释放量降低, S1PR1表达水平下降,加入外源S1P后, S1PR1表达水平增加; D-gal+EC组紧密连接蛋白表达水平降低,内皮细胞通透性增加,加入外源S1P后,紧密连接蛋白表达水平增加,内皮细胞通透性降低,给予S1PR1抑制剂干预后,紧密连接蛋白表达水平降低,内皮细胞通透性增加。在衰老状态下,耳蜗血管纹内皮细胞上S1PR1表达下降,这可能会下...     

1840 MHz射频辐射对大鼠血脑屏障通透性的影响

目的:探讨环境射频辐射暴露对雄性SD大鼠血脑屏障通透性的影响。方法:36只成年雄性SD大鼠随机分为暴露组和假暴露组,对暴露组大鼠进行频率为1840 MHz、比吸收率(SAR值)为2 W/kg、每日1 h、连续7 d的全身辐照。硝酸镧示踪透射电镜法和白蛋白免疫组化法观察暴露后大鼠脑皮质血脑屏障超微结构和通透性,免疫印迹法检测血脑屏障紧密连接相关蛋白ZO-1表达水平。结果:透射电镜结果显示,假暴露组镧颗粒仅出现在大鼠脑微血管管腔内;而在暴露组,除微血管管腔外,在局部脑皮质微血管内皮基底膜处和周围脑实质间亦可见镧颗粒沉积。免疫组化染色显示,假暴露组大鼠脑皮质微血管周围未见白蛋白渗出,而暴露组大鼠脑皮质微血管周围有明显白蛋白沉积。上述结果提示,射频辐射暴露可能增加血脑屏障通透性。免疫印迹结果显示,与假暴露组相比,暴露组大鼠脑皮质ZO-1蛋白表达水平明显降低(P0.001),差异具有统计学意义。结论:1840 MHz射频辐射可诱导血脑屏障发生一定程度地开放,紧密连接相关蛋白ZO-1表达水平的改变可能参与该过程。