血脑屏障的作用

一：什么是血脑屏障

血脑屏障是血液与脑组织间的一种特殊屏障,由毛细血管的内皮、基膜和星形胶质细胞的血管周足等构成。其中内皮细胞是构成血脑屏障的主要结构。血脑屏障可以有选择地限制某些物质由血液进入脑组织,例如,氧气、二氧化碳、乙醇及某些麻醉药等脂溶性物质易于通过血脑屏障,而青霉素、氢离子、碳酸氢根离子和非脂溶性物质等则不易进入脑组织。物质是否易通过血脑屏障并不完全与该物质的分子大小有关,例如葡萄糖(分子量约180)和氨基酸较易通过血脑屏障,而甘露醇(分子量约182)、蔗糖(分子量约342)和许多离子(分子量一般较小)却较难通过,甚至不能通过血脑屏障。血脑屏障具有保证脑的内环境高度稳定、保护中枢神经系统的活动机能、阻止异物(如微生物、毒素等)侵入脑组织的功能。人的脑部在发生水肿、肿瘤、电离辐射损伤及炎症等病理情况时,其血脑屏障的通透性会增高,使某些平时不易通过血脑屏障的物质进入脑组织。这些物质可对脑组织造成不同程度的破坏。但并不是所有进入脑组织的物质都是有害的,例如,病人在发生脑膜炎时,血脑屏障对青霉素的通透性也会增高。此时,青霉素在脑组织中可达到有效的治疗浓度。

二：血脑屏障的特点

与传统血脑屏障系统相比，Flocel体外动态血脑屏障系统模型特点如下： 可以做更准确的药代动力学和毒物学的研究 更清楚准确的反应了体内血脑屏障的特性 模拟重要的内皮细胞与星形胶质细胞之间的作用 用电力方法检测了血脑屏障的完整性 可以用真实的细胞做实验 比现存的静态模型更能形成紧密的连接 降低药物研发的成本 1.DIV-BBB™ 管腔 特性 优点 可控制腔内/非腔体积比体型小，仅175px长电极与管腔一体化成本低 与体内体积比相符减少了试验所需细胞数目TEER检测系统操作简单一次性使用，不能重复使用 2.跨细胞膜电阻测量（TEER 检测）系统TEER检测系统为研发人员提供了一个快速、简便地评估血脑屏障完整性方法，此外，电阻抗值（>1000 Ω-cm）也非常接近体内数值。TEER检测系统同时配带了所需检测软件、电线和衬板，可供4个DIV-BBB管腔同时使用。其中检测软件可以自定义设置泵的流速、频率、波形等参数。其它特性及优点见下表： 特性 优点 多频率下检测电阻抗 描述电极的电阻和电容 低电压，Max=60毫伏 限制对屏障的潜在破坏作用 自动检测多个管腔 可同时连接4个盒子 检测软件可自定义设置泵的流速、频率、波形等参数 检测电阻抗，记录数据 USB连接 台式或者便携式电脑均可连接

三：血脑屏障的结构

介于血液和脑组织之间的对物质通过有选择性阻碍作用的动态界面，由脑的连续毛细血管内皮及其细胞间的紧密连接、完整的基膜、周细胞以及星形胶质细胞脚板围成的神经胶质膜构成，其中内皮是血脑屏障的主要结构。脑屏障是血-脑、血-脑脊液和脑脊液-脑三种屏障的总称。与其他组织器官的毛细血管相比，脑毛细血管及其邻近地区在结构上确有一些明显的特点（正常情况下）：①脑毛细血管缺少一般毛细血管所具有的孔，或者这些孔既少且小。内皮细胞彼此重叠覆盖，而且连接紧密，能有效地阻止大分子物质从内皮细胞连接处通过。②内皮细胞还被一层连续不断的基膜包围着。③基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。在病理情况下，如血管性脑水肿时，内皮细胞间的紧密粘合处开放，由于内皮细胞肿胀重叠部分消失，很多大分子物质可随血浆滤液渗出毛细血管，这会破坏脑组织内环境的稳定，造成严重后果。

四：什么情况会对血脑屏障产生影响？

药物，外伤，感染。

五：易透过血脑屏障的物质有哪些

◆物质的脂溶性

血中溶质必须通过脑毛细血管的内皮细胞才能到脑组织，而内皮细胞膜是以类脂为基架的双分子层的膜结构，具有亲脂性，脂溶性物质容易通过。因此血中溶质的脂溶性高低决定其通过屏障的难易和快慢。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，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。类胡萝卜素是一种脂溶性的色素，但是类胡萝卜素家族中只有虾青素是唯一能通过血脑屏障的物质。

◆物质的亲水性

不论带正电荷或负电荷的溶质，溶于水时即与水分子的氧原子形成氢键，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。但是水本身和葡萄糖等溶质因分子量很小，可通过内皮细胞和星形胶质细胞的连接部入脑。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

血浆中许多化合物是与血浆蛋白结合的。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；必须待其游离以后才能通过屏障发挥其效应。例如甲状腺素，在血浆中有99%以上与血浆蛋白结合，游离的不到1%；脑脊液中甲状腺素含量较低，但与血浆中游离的甲状腺素含量相近，故仍能满足生理的需要。游离的甲状腺素很容易进入脑组织间液。任何能阻止甲状腺素与血浆蛋白结合的药物，都可以增加血浆中游离的甲状腺素，增加通过屏障的剂量。

◆载体运转系统

脑毛细血管内皮细胞有多种载体蛋白，能将血中物质运出内皮细胞。载体蛋白有较高的选择性，一种载体蛋白常只能转运一种物质，脑血管内皮细胞的特异性载体蛋白，可使一些难于通过血脑屏障的物质顺利转运迅速入脑，例如葡萄糖是脑组织代谢的主要能源，本来通过血脑屏障较慢，但借葡萄糖载体可以很快通过血脑屏障及时满足脑代谢需要。已经肯定的载体有：己糖载体、中性氨基酸载体、碱性氨基酸载体和短链的单羧基酸载体，它们都有利于合适转运物质顺利通过血脑屏障。

六：人体的大脑与血液之间有一道“血脑屏障”，任何起安眠作用的物质首先必须能穿过这个屏障才能起效。

D。第一步：找到论点论据。

论点：人们认为睡前喝牛奶是促进睡眠非常有效的方法

论据：牛奶中含有一种名为色氨酸的氨基酸能够穿过血脑屏障，制造诱发睡眠的荷尔蒙5-羟色胺

第二步：逐一分析选项。

A项：说明喝热牛奶使得皮肤温度上升，能够加快入睡速度，解释了论点，加强了题干的论点，排除；

B项：无论是喝小份牛奶还是大量的牛奶，只是喝的量有差别，其实还是在喝牛奶，喝大量牛奶助眠效果才会好，能够说明喝牛奶是可以促进睡眠，加强，排除；

C项：题干讨论的是牛奶对睡眠的影响，选项说米饭对睡眠的影响，论题不一致，属于无关项，排除；

D项：其他的氨基酸会降低色氨酸穿过血脑屏障的能力，设置了障碍，说明色氨酸可能不能穿过血脑屏障，制造诱发睡眠的荷尔蒙5-羟色胺，削弱论据，当选。

七：什么药物可以通过血脑屏障

不是所有的药物都能通过血脑屏障的，由于内皮细胞膜具有亲脂性，脂溶哗越高的溶质通过屏障进入脑组织的速度越快，水溶性越强，通过血脑屏障的能力越差。还有跟蛋白的结合程度问题，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了，只有游离的才能通过。所以在血液中游离性强的药物可以通过血脑屏障。

八：哪些抗生素易透过血脑屏障

亲脂性强的如大环内酯类红霉素，罗红霉素，交沙霉素，乙酰螺旋霉素，以及林可霉素类，氯霉素类，另外还有合成抗菌药物喹诺酮类如氧氟沙星，环丙沙星等，但青霉素类抗生素及万古霉素只在有炎症时可以透过，故可以用来治疗细菌性脑膜炎，最不易透过的是氨基糖苷类抗生素及多粘菌素