日本干细胞-干细胞研究了解，什么是血脑屏障 (BBB)？转运蛋白的作用和BBB的弱点是什么？

　　1. 什么是血脑屏障?

　　大脑是人类非常重要的地方，受到各种系统的保护。

　　被称为颅骨的厚骨层包围是保护大脑的另一种方式。

　　一种保护大脑的系统是血脑屏障(BBB)。

　　大脑中的血管与身体其他部位的血管需要不同的机制。

　　大脑由许多神经细胞组成，如果它们的功能受损，生命和身体都会受到严重损害。

　　如果血液中含有损害神经细胞的物质，那么可能受影响的神经细胞区域就是血流所在的地方。

　　换句话说，血液中的物质破坏了相当大范围的神经细胞，正是血脑屏障的保护使这些物质无法到达神经细胞。

　　血脑屏障阻断影响神经细胞的物质，同时允许氧气和营养物质等物质正常工作。

　　这意味着血脑屏障“选择性地”让物质通过。

　　那么血脑屏障在哪里呢?

　　血脑屏障的实体是大脑的毛细血管，血管的内皮细胞是主要的防御壁。

　　2. 脑毛细血管和血脑屏障

　　人类的大脑毛细血管细致地遍布于大脑内部，总长600～700km。

　　此外，这些毛细血管的表面积约为9㎡。

　　换句话说，一种称为毛细管的非常精细的结构的表面积为 3m x 3m。

　　人类大脑的表面积本来就很大，如果把所有的皱纹都伸展开来，那么大脑毛细血管的表面积只占这个面积的0.1%。

　　这0.1%的脑毛细血管形成血脑屏障并保护其余99.9%的大脑。

　　虽然脑毛细血管的表面积在大脑中没有那么大，但毛细血管在大脑中呈网状排列，平均间隔为 40µm。

　　通过这些脑毛细血管(分子量为数百)的物质通过扩散迅速扩散，并在短时间内到达构成大脑的细胞群。

　　这些网状毛细血管的大部分都设置了血脑屏障，通过血脑屏障的物质基本上会通过扩散的方式移动，到达更大范围的脑细胞。

　　在通过扩散移动前的步骤设置了血脑屏障，阻挡想要避免通过扩散更大范围移动的物质，让我们再来详细了解一下这个结构。

　　脑毛细血管的内皮细胞被称为密蛋白和闭蛋白的紧密连接蛋白紧密结合。

　　此外，称为周细胞的细胞进一步附着在一些内皮细胞上，海星、星形胶质细胞等具有足部突起的细胞会扩张并包裹突起。

　　血液中的成分和药物等利用内皮细胞之间的间隙进入。

　　血脑屏障通过内皮细胞的紧密连接和覆盖内皮细胞的细胞结构，防止利用间隙进入内部的物质进入中枢神经系统。

　　相反，这种结构阻止了大脑中产生的物质向大脑外部流出。

　　但是，也有例外。

　　在称为脑室周围器官区域的终板血管器官、蛛网膜下腔器官、连合器官、下丘脑正中隆起、菠萝体、垂体后叶、最终野中，脑毛细血管内皮细胞的紧密结合不明显，与一般身体组织中的末梢血管一样，具有物质移动的自由度。

　　3.转运蛋白负责重要物质的运动

　　大脑和神经细胞受到血脑屏障的严密保护，但血脑屏障是通过什么机制让物质通过的呢?

　　以下三个是如何通过血脑屏障的典型例子。

　　1.脂溶性物质的扩散

　　2.特定的水溶液物质可以通过主动运输、能量依赖的受体介导运输

　　3.离子通道

　　这三者中，比较重要的途径是2“主动运输和能量依赖的受体介导运输”。

　　这种运输系统由携带固定物质的转运蛋白、受体等组成。

　　神经细胞无论如何都需要的物质，通过这些转运蛋白的专门运输，来维持血脑屏障以后的物质量和物质浓度。

　　此外，转运蛋白在从细胞内运输到细胞外，从细胞外运输到细胞内方面具有非常详细的作用，支持必要物质的主动运输。

　　4.血脑屏障也有弱点

　　血脑屏障保护我们的大脑和构成它的神经细胞，但也有弱点。

　　这种血脑屏障并不能阻挡所有对大脑有害的化学物质，有些化学物质可以通过。

　　一个典型的例子是酒精。

　　考虑到人类的生活和社会性，酒精可以被视为大脑中的一种有害化学物质。

　　然而，血脑屏障允许这种酒精通过。

　　此外，咖啡因、尼古丁和麻醉剂的一些成分也能穿过血脑屏障。

　　它们都是根据使用方式具有“依赖性”的化学物质。

　　但是，如果没有血脑屏障的话，除了这些物质以外，还有其他对大脑有影响的物质会到达大脑，所以人类可能会对更多的化学物质产生依赖性。

　　而且，想要作用于大脑和神经细胞的药物，必须穿过血脑屏障。

　　在药物研发过程中，穿过血脑屏障的问题非常严重，有些药物好不容易研制出了有效的药物，却因为无法通过血脑屏障而无法上市。

　　抗抑郁药等必须穿过血脑屏障，如果不接种一定的剂量，血脑屏障就会挡住大部分，只有少量到达目标神经细胞。

　　血脑屏障的另一个弱点是，如果患有某种疾病，血脑屏障的功能就会受损。

　　脑膜炎和脑炎是代表性疾病。

　　在这些疾病期间，血脑屏障受损，不仅影响防御，而且影响必要物质的主动运输。

　　利用干细胞进行治疗，其特点在于它可以有效的帮助人体当中替换或者再生体内的细胞， 一般情况下，干细胞都是要从患者自身当中进行提取，然后再植入患者身体当中，干细胞具有非常好的再生和繁殖能力，在不断的繁殖之下，就可以很好的修复及替换已经损伤的细胞、组织，安全、无创、无副作用，从根本上达到治疗的目的。

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