血腦屏障課件

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1、血腦屏障BloodBrainBarrier；B．B．B．06120801班王炳Outline血腦屏障現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)血腦屏障的結(jié)構(gòu)血腦屏障的正常功能決定血腦屏障通透性的因素（針對(duì)腦腫瘤的藥物開(kāi)發(fā)和通過(guò)腦脊液生化指標(biāo)進(jìn)行疾病預(yù)防）老年癡呆與血腦屏障之間可能有關(guān)的相關(guān)研究。血腦屏障功能概述血腦屏障是指腦毛細(xì)血管阻止某些物質(zhì)（多半是有害的）由血液進(jìn)入腦組織的結(jié)構(gòu)。中樞神經(jīng)的神經(jīng)元在正?；顒?dòng)時(shí)，需要有一個(gè)非常穩(wěn)定的內(nèi)環(huán)境。這個(gè)內(nèi)環(huán)境的輕度紊亂，如pH、氧、離子濃度等改變，都能影響神經(jīng)元的功能活動(dòng)，而這種穩(wěn)定性的實(shí)現(xiàn)，有賴于血腦屏障的存在。血腦屏障現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)注射盼藍(lán)（錐蟲(chóng)藍(lán)）涂料以后，全身組

2、織都著色，而腦和脊髓則不著色。20世紀(jì)初發(fā)現(xiàn)，給動(dòng)物靜脈注射苯丙胺后，此藥可以分布到全身的組織器官，唯獨(dú)腦組織沒(méi)有它的蹤跡。這些事實(shí)都啟示人們想到有保護(hù)腦組織的“屏障”存在血腦屏障最初是一個(gè)解剖概念。它主要具有防御功能，使大腦有用的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物可以自由通過(guò)，并防止外界有害物質(zhì)進(jìn)人大腦，因此叫血腦屏障。向雞胚注入谷氨酸后，發(fā)現(xiàn)谷氨酸能迅速進(jìn)入雞胚的腦組織，但在成年雞腦中則很難進(jìn)入。以上事實(shí)說(shuō)明血腦屏障結(jié)構(gòu)功能的完善，是隨動(dòng)物個(gè)體發(fā)育的完善而形成的。隨著科學(xué)的發(fā)展，人們對(duì)它認(rèn)識(shí)的不斷加深，血腦屏障已經(jīng)包括解剖學(xué)和生理學(xué)兩方面的含義了。從解剖學(xué)的角度看與其他組織器官的毛細(xì)血管

3、相比，腦毛細(xì)血管及其鄰近區(qū)域在結(jié)構(gòu)上確有一些明顯的特點(diǎn)（正常情況下）：①腦部毛細(xì)血管結(jié)構(gòu)與周圍血管結(jié)構(gòu)不同，其血管內(nèi)皮細(xì)胞之間相互交接，不存在小孔。②腦部毛細(xì)血管周圍間隙較其它部位血管周圍間隙小，約為20毫微米，恰好為神經(jīng)細(xì)胞間隙。③基底膜之外更有許多星形膠質(zhì)細(xì)胞的血管周足（終足）把腦毛細(xì)血管約85％的表面包圍起來(lái)。這就形成了腦毛細(xì)血管的多層膜性結(jié)構(gòu)，構(gòu)成了腦組織的防護(hù)性屏障。④腦部毛細(xì)血管的管腔為兩層同心內(nèi)皮細(xì)胞膜和細(xì)胞膜之間的一薄層細(xì)胞漿包繞，任何進(jìn)人腦內(nèi)的物質(zhì)都必須經(jīng)受細(xì)胞漿內(nèi)各種酶的作用。上述這些特點(diǎn)限制了通過(guò)毛細(xì)血管進(jìn)人腦內(nèi)物質(zhì)的種類、大小和速度。從生理學(xué)觀點(diǎn)看它的

4、功能主要是限制血和腦之間物質(zhì)的自由交換；主管運(yùn)送腦所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和排出腦內(nèi)的代謝產(chǎn)物到血液之中；將血液中的毒物或腦不需要的物質(zhì)擯除在腦外，起到保護(hù)腦的功能；此外，它還具有體液調(diào)節(jié)功能。在病理狀態(tài)，如腫瘤、炎癥等致病因素影響下，血腦屏障容易遭到破壞，表現(xiàn)為通透性加大，使各種本來(lái)不應(yīng)透過(guò)的物質(zhì)能自由進(jìn)出腦和脊髓實(shí)質(zhì)內(nèi)，這時(shí)“屏障”作用也就喪失，輕者導(dǎo)致腦功能紊亂，重者腦功能喪失或產(chǎn)生更為嚴(yán)重的后果。血腦屏障的基本結(jié)構(gòu)血腦屏障的基本結(jié)構(gòu)特點(diǎn)包括：（1）毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞之間的緊密連接；（2）毛細(xì)血管基膜致密；（3）毛細(xì)血管基膜外有星形膠質(zhì)細(xì)胞終足圍繞形成的膠質(zhì)膜。血－腦屏障模式圖血

5、－腦屏障電鏡圖血腦屏障的正常功能血腦屏障的顯微結(jié)構(gòu)包括無(wú)孔或少孔的內(nèi)皮細(xì)胞、連續(xù)的基底膜和有疏松連結(jié)的星形膠質(zhì)細(xì)胞血管周足組成的斷續(xù)膜，它們構(gòu)成血腦屏障控制血漿各種溶質(zhì)選擇性的通透，有的學(xué)者把它叫關(guān)門(mén)或安全瓣，把有害物質(zhì)拒之腦組織之外使它不能逸出腦毛細(xì)血管，比較形象地說(shuō)明了血腦屏障的正常功能。但是三種成分在完成正常功能時(shí)哪個(gè)起主要作用則有不同觀點(diǎn)。腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞根據(jù)電子顯微鏡和酶標(biāo)記法的研究結(jié)果證明，腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞可能是屏障起主要作用的關(guān)鍵部位。其根據(jù)如下：①用分子量較小的辣根過(guò)氧化酶或其片段作為通透毛細(xì)血管壁的標(biāo)記物。小分子量的辣根過(guò)氧化酶片段可以很快通過(guò)肌肉的毛細(xì)

6、血管進(jìn)入肌肉組織，但在腦毛細(xì)血管的這種酶片段則被阻于血管內(nèi)而不能進(jìn)入腦組織。在這種屏障作用中，基底膜和血管周足斷續(xù)膜只起輔助作用。②腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞的胞飲作用微弱。因此，血管內(nèi)皮細(xì)胞與腦組織間的物質(zhì)交換也少。動(dòng)物經(jīng)電離輻射后其胞飲泡增多，血腦屏障的通透性也有所提高。決定血腦屏障通透性的因素物質(zhì)通過(guò)血腦屏障的難易取決于兩方面的影響因素：一是物質(zhì)本身的性質(zhì)和狀態(tài)；另一是血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能。物質(zhì)的脂溶性脂溶性越高的溶質(zhì)通過(guò)屏障進(jìn)入腦組織的速度也越快。根據(jù)這一規(guī)律可將某些中樞神經(jīng)系統(tǒng)藥物加以改造，使之更容易進(jìn)入腦組織以便更快發(fā)揮藥物的效果。例如，巴比妥是一種中樞麻醉藥但其親脂性弱

7、，故進(jìn)入腦組織很慢，但如改造成苯巴比妥，由于具有較強(qiáng)的親脂性，故能更容易通過(guò)血腦屏障進(jìn)入腦組織，很快發(fā)揮其催眠麻醉效應(yīng)。又如嗎啡改造成二乙酰嗎啡就比較容易通過(guò)親脂性內(nèi)皮細(xì)胞膜到達(dá)腦組織更快發(fā)揮其鎮(zhèn)痛作用。物質(zhì)的親水性溶質(zhì)所帶電荷越多形成氫鍵的能力越強(qiáng)，水溶性也越強(qiáng)，通過(guò)血腦屏障的能力也越差。腎上腺素和去甲腎上腺素由于水溶性強(qiáng)而且羥基多，很難通過(guò)屏障入腦。氨基酸能通過(guò)血腦屏障，但胺則很難。與血漿蛋白的結(jié)合程度小分子化合物如激素，與血漿蛋白質(zhì)結(jié)合后就不容易透過(guò)血腦屏障，因此無(wú)從發(fā)揮其生理效應(yīng)，必須待其游離以