发布时间:2016-01-29 16:40 原文链接: 陈俊、吉训明教授Nature子刊解析疾病机制

  血脑屏障(BBB)是血管壁内皮细胞紧密连接形成的,这个屏障严格控制着进出大脑的大分子,允许大脑在摄取营养物质和氧的同时排出废弃物。此外,血脑屏障还是大脑抵御病原体和毒性物质的天然机制。

  血脑屏障受到破坏是大脑缺血再灌注(I/R)损伤的重要病理学基础。匹兹堡大学、首都医科大学、复旦大学等单位的研究团队对这种损伤进行深入研究,揭示了早期血脑屏障破裂的分子机制及其长期影响。这项研究发表在一月二十七日的Nature Communications杂志上,文章通讯作者是匹兹堡大学的陈俊教授和首都医科大学宣武医院的吉训明副院长。陈俊教授也是复旦大学脑科学研究院的客座教授。

  研究人员发现,I/R能在30-60分钟内诱导微小的BBB渗漏,这一过程很可能不依赖明胶酶B/MMP-9的活性。这种早期BBB破裂是由微血管内皮细胞ROCK/MLC通路激活,持续肌动蛋白聚合以及连接蛋白解体造成的。这些内皮细胞改变进一步促进外周免疫细胞渗透浸润,最终导致迟发的不可逆BBB损伤。研究表明,失活肌动蛋白解聚因子(ADF)会使内皮细胞出现持续的肌动蛋白聚合。过表达活性ADF会减少内皮细胞的肌动蛋白聚合和连接蛋白解体,缓解早发和迟发性BBB损伤。

  血脑屏障的存在是治疗脑部疾病的一大挑战,因为药物分子很难跨越屏障进入大脑。科学家们一直在尝试各种打开血脑屏障的方法。2014年05月Nature杂志发表的一项研究,为人们揭示了血脑屏障的开关。研究显示,Mfsd2a基因可能是血脑屏障通透性的限制者。阻断它的活性,医生将有望短暂开启血脑屏障,有选择的让一些药物进入大脑。

  2014年11月07,Genentech公司在Science Translational Medicine杂志上发表文章,介绍了一种能跨越血脑屏障的老年痴呆新药。研究人员构建了一个特殊的抗体,一端能松散结合转铁蛋白并由此进入大脑,另一端靶标生产β淀粉样蛋白的酶BACE1。他们调整了抗体与转铁蛋白的结合强度,并对小鼠和食蟹猴进行测试。研究显示,这种抗体能够在动物脑部扩散,将β淀粉样蛋白减少50%以上。

  跨越血脑屏障是科学家们长期追寻的目标。近年来人们发现,超声与微泡结合能够短暂打开血脑屏障帮助药物进入大脑。世界各地的科学家们正在对这一技术的效力和安全性进行评估,2015年3月Science网站特别刊文介绍了他们取得的新进展。

  作者简介:

  陈俊 美国匹兹堡大学医学中心脑血管疾病研究中心主任,神经内科学、神经外科学和药理学教授,复旦大学脑损伤海外创新团队首席教授,教育部长江讲座教授。现担任 J Neuroscience、Translational Stroke Research杂志副主编;JCBFM、Neurobio Disease、Stroke、Progress in Neurobiology杂志的常务编委;国际脑血流与代谢协会主任委员和财务总监;美国心脏协会(AHA)脑研究基金评审委员会主席。

  吉训明,男所在科室:神经外科行政职务:副院长业务职称:主任医师,教学职称:教授,博导,硕导擅治疾病名称:狭窄和闭合性脑血管病,颅内高压症,静脉窦血栓教育背景:2000年获天津医科大学医学博士学位;2005年4月-9月美国迈阿密大学脑血管病研究所访问学者;2005-2006年美国哈佛大学麻省总医院卒中中心高级访问学者。

相关文章

科学家可能打开了血脑屏障

大脑由数十亿个神经细胞组成,这些脆弱的细胞需要在一个受保护的环境中才能正常工作。这个微妙的环境被400英里长的特殊血管系统保护着,这些血管能限制与大脑接触的物质,这就是血脑屏障。血脑屏障对于保护脑组织......

有机污染物或将突破血脑屏障进入大脑

血脑屏障(blood-brainbarrier,BBB)是存在于血浆与脑细胞之间由单层脑毛细血管内皮细胞及细胞间的紧密连接形成的屏障,对维持中枢神经系统正常生理状态具有重要的生物学意义。研究人员认为,......

解锁血脑屏障的关键,将Omega3运输到大脑

血脑屏障,一层紧密堆积的细胞,排列在大脑的血管中,可以阻止毒素、病原体和一些营养物质进入大脑,是大脑为保护中枢神经系统免受伤害而形成的一个重要进化机制。遗憾的是,它同样也是治疗药物进入大脑内部的一个主......

NatCommun:免疫细胞竟然会破坏血脑屏障的完整性

研究人员发现,大脑中的一种免疫细胞--小胶质细胞,在应对全身炎症时可以调节大脑保护屏障的通透性。在炎症过程中,小胶质细胞最初保护屏障的完整性,但随后它们可以逆转其行为并增加屏障的通透性。血脑屏障是一层......

NatCommun:新方法有望克服“血脑屏障”

最近,NatureCommunications上发表的一项研究中,英国Newcastle大学的科学家在突破药物如何渗透血脑屏障方面取得了重大突破。他们首次发现了一种简单的方法,可以将药物有效地输送到大......

抗菌药物透过血脑屏障的研究进展

中枢神经系统感染一直都是神经外科面临的一大难题,尤其在围手术期,患者一旦发生感染,将严重影响临床疗效与预后,甚至危及生命。虽然抗菌药物广泛应用于中枢神经系统感染的治疗与预防,但由于血脑屏障的存在,部分......

有关大脑衰老的新见解

该结构名为脉络丛(choroidplexus),内部包括生产脑脊液和形成血脑屏障的复杂细胞集合。来自Gladstone研究所的科学家决定研究为什么脉络丛比其他脑区含有更多klotho。他们在《PNAS......

研究人员实现安全开关血脑屏障

《自然—通讯》近日发表的一项一期临床试验,用无创、可逆的方式打开了5名阿尔茨海默氏症患者的血脑屏障。研究的结果显示,这个操作流程很安全,但对聚焦超声改善阿尔茨海默氏症临床症状的功效尚无定论。阿尔茨海默......

突破血脑屏障,通过液体活检跟踪脑肿瘤

华盛顿大学的科学家近日在《ScientificReports》上发表文章称,他们已开发出一种技术,能够利用简单的血液分析检测脑肿瘤的生物标志物。HongChen博士和EricC.Leuthardt博士......

我国学者发现铁蛋白可用于穿越血脑屏障药物载体

近日,《ACSNano》杂志在线发表了中国科学院生物物理研究所阎锡蕴课题组与中国科学院自动化研究所田捷课题组合作完成的铁蛋白穿越血脑屏障并靶向治疗恶性脑瘤的最新研究成果。这项研究首次发现铁蛋白可以穿越......