血脑屏障课件

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1、血脑屏障BloodBrainBarrier；B．B．B．06120801班王炳Outline血脑屏障现象的发现血脑屏障的结构血脑屏障的正常功能决定血脑屏障通透性的因素（针对脑肿瘤的药物开发和通过脑脊液生化指标进行疾病预防）老年痴呆与血脑屏障之间可能有关的相关研究。血脑屏障功能概述血脑屏障是指脑毛细血管阻止某些物质（多半是有害的）由血液进入脑组织的结构。中枢神经的神经元在正常活动时，需要有一个非常稳定的内环境。这个内环境的轻度紊乱，如pH、氧、离子浓度等改变，都能影响神经元的功能活动，而这种稳定性的实现，有赖于血脑屏障的存在。血脑屏障现象的发现注射盼蓝（锥虫蓝）涂料以后，全身组

2、织都着色，而脑和脊髓则不着色。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。这些事实都启示人们想到有保护脑组织的“屏障”存在血脑屏障最初是一个解剖概念。它主要具有防御功能，使大脑有用的营养物质和代谢产物可以自由通过，并防止外界有害物质进人大脑，因此叫血脑屏障。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。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。随着科学的发展，人们对它认识的不断加深，血脑屏障已经包括解剖学和生理学两方面的含义了。从解剖学的角度看与其他组织器官的毛细血管

3、相比，脑毛细血管及其邻近区域在结构上确有一些明显的特点（正常情况下）：①脑部毛细血管结构与周围血管结构不同，其血管内皮细胞之间相互交接，不存在小孔。②脑部毛细血管周围间隙较其它部位血管周围间隙小，约为20毫微米，恰好为神经细胞间隙。③基底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。④脑部毛细血管的管腔为两层同心内皮细胞膜和细胞膜之间的一薄层细胞浆包绕，任何进人脑内的物质都必须经受细胞浆内各种酶的作用。上述这些特点限制了通过毛细血管进人脑内物质的种类、大小和速度。从生理学观点看它的

4、功能主要是限制血和脑之间物质的自由交换；主管运送脑所必需的营养物质和排出脑内的代谢产物到血液之中；将血液中的毒物或脑不需要的物质摈除在脑外，起到保护脑的功能；此外，它还具有体液调节功能。在病理状态，如肿瘤、炎症等致病因素影响下，血脑屏障容易遭到破坏，表现为通透性加大，使各种本来不应透过的物质能自由进出脑和脊髓实质内，这时“屏障”作用也就丧失，轻者导致脑功能紊乱，重者脑功能丧失或产生更为严重的后果。血脑屏障的基本结构血脑屏障的基本结构特点包括：（1）毛细血管内皮细胞之间的紧密连接；（2）毛细血管基膜致密；（3）毛细血管基膜外有星形胶质细胞终足围绕形成的胶质膜。血－脑屏障模式图血

5、－脑屏障电镜图血脑屏障的正常功能血脑屏障的显微结构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。脑毛细血管内皮细胞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

6、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。决定血脑屏障通透性的因素物质通过血脑屏障的难易取决于两方面的影响因素：一是物质本身的性质和状态；另一是血脑屏障的结构和功能。物质的脂溶性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

7、，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。物质的亲水性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。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