血腦屏障的研究進(jìn)展

血腦屏障的研究進(jìn)展一、本文概述血腦屏障（Blood-BrnBarrier,BBB）是一種獨(dú)特的生理結(jié)構(gòu)，它嚴(yán)格調(diào)控著中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CentralNervousSystem,CNS）與外周循環(huán)之間的物質(zhì)交換，對(duì)維護(hù)大腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)態(tài)起著至關(guān)重要的作用。由于其在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域中的重要性，血腦屏障的研究進(jìn)展一直是神經(jīng)生物學(xué)、藥理學(xué)、神經(jīng)病理學(xué)等多學(xué)科交叉研究的熱點(diǎn)。本文旨在全面綜述近年來(lái)血腦屏障在結(jié)構(gòu)、功能、調(diào)控機(jī)制以及藥物傳輸?shù)确矫娴淖钚卵芯窟M(jìn)展。文章首先簡(jiǎn)要介紹了血腦屏障的基本結(jié)構(gòu)和功能，隨后重點(diǎn)討論了血腦屏障在疾病發(fā)生和發(fā)展過程中的作用，特別是在神經(jīng)退行性疾病、腦腫瘤、中樞神經(jīng)系統(tǒng)感染等疾病中的影響。接著，文章綜述了血腦屏障通透性的調(diào)控機(jī)制以及新型藥物傳輸系統(tǒng)的研究進(jìn)展，包括納米技術(shù)、基因編輯技術(shù)在提高藥物透過血腦屏障效率中的應(yīng)用。文章對(duì)血腦屏障研究的未來(lái)方向進(jìn)行了展望，以期為相關(guān)領(lǐng)域的研究提供有價(jià)值的參考和啟示。二、血腦屏障的生理特性血腦屏障（Blood-BrnBarrier,BBB）是腦組織與血液之間的一種特殊界面，具有嚴(yán)格的選擇性通透功能，能夠有效地保護(hù)大腦免受循環(huán)系統(tǒng)中有害物質(zhì)的侵害。BBB主要由腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、基膜、星形膠質(zhì)細(xì)胞足突以及周細(xì)胞等構(gòu)成，這些結(jié)構(gòu)共同協(xié)作，形成了獨(dú)特的生理屏障。腦血管內(nèi)皮細(xì)胞是BBB的主要組成部分，它們緊密排列，相互之間的連接非常緊密，這有效地防止了血液中的大分子物質(zhì)和有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織。同時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞還表達(dá)多種轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白，這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白可以精確調(diào)控營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和代謝產(chǎn)物的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，保證大腦得到充足的營(yíng)養(yǎng)供應(yīng)?；な莾?nèi)皮細(xì)胞與腦組織之間的另一道屏障，它主要由膠原蛋白、層粘連蛋白和纖維連接蛋白等構(gòu)成，這些蛋白質(zhì)形成了致密的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步增強(qiáng)了BBB的屏障功能。星形膠質(zhì)細(xì)胞足突則通過緊密包裹在腦血管周圍，形成了另一道保護(hù)屏障。足突上的水通道蛋白等可以精確調(diào)控水分和離子的跨膜轉(zhuǎn)運(yùn)，維持腦組織的正常水鹽平衡。周細(xì)胞則嵌入在基膜和內(nèi)皮細(xì)胞之間，它們通過分泌多種生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子，參與調(diào)控BBB的形成和維護(hù)。BBB的這些生理特性使得它成為大腦中一道重要的保護(hù)屏障，對(duì)于維持大腦的正常生理功能具有重要意義。然而，在某些病理情況下，BBB的通透性可能會(huì)發(fā)生改變，導(dǎo)致有害物質(zhì)進(jìn)入腦組織，從而引發(fā)各種中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病。因此，深入研究BBB的生理特性和調(diào)控機(jī)制，對(duì)于預(yù)防和治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有重要意義。三、血腦屏障的病理變化血腦屏障的病理變化可能由多種因素引起，包括疾病、創(chuàng)傷、藥物以及環(huán)境因素等。這些變化可能破壞血腦屏障的完整性和功能，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展。疾病如腦炎、腦膜炎、腦腫瘤等可以直接或間接影響血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能。炎癥過程中，免疫細(xì)胞如巨噬細(xì)胞、中性粒細(xì)胞等可穿越血腦屏障進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)，引發(fā)腦組織的免疫應(yīng)答和損傷。腦腫瘤的生長(zhǎng)也可能導(dǎo)致血腦屏障的破壞，使得腫瘤細(xì)胞能夠進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)并擴(kuò)散。創(chuàng)傷性腦損傷（TBI）是另一種常見的導(dǎo)致血腦屏障破壞的因素。TBI可導(dǎo)致腦血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷、周細(xì)胞丟失以及基底膜破壞，從而使血腦屏障通透性增加，導(dǎo)致腦水腫和神經(jīng)元損傷。藥物在治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病的同時(shí)，也可能對(duì)血腦屏障產(chǎn)生一定的影響。一些藥物可以通過血腦屏障進(jìn)入腦實(shí)質(zhì)發(fā)揮治療作用，但同時(shí)也可能破壞血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能，導(dǎo)致藥物在腦內(nèi)的分布不均和副作用的增加。環(huán)境因素如輻射、化學(xué)物質(zhì)等也可能對(duì)血腦屏障產(chǎn)生損傷。長(zhǎng)期暴露于這些有害因素下，可能導(dǎo)致腦血管內(nèi)皮細(xì)胞損傷和血腦屏障通透性的增加，從而增加神經(jīng)系統(tǒng)疾病的風(fēng)險(xiǎn)。血腦屏障的病理變化涉及多種因素，這些變化可能導(dǎo)致血腦屏障的破壞和功能異常，進(jìn)而引發(fā)神經(jīng)系統(tǒng)疾病。因此，深入研究血腦屏障的病理變化機(jī)制，對(duì)于預(yù)防和治療神經(jīng)系統(tǒng)疾病具有重要意義。四、血腦屏障的研究方法與技術(shù)血腦屏障（Blood-BrnBarrier,BBB）的研究方法和技術(shù)隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步而不斷發(fā)展。BBB的研究涉及多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域，包括生物學(xué)、醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、物理學(xué)等。本文將介紹幾種常用的BBB研究方法與技術(shù)，包括BBB模型的建立、BBB通透性的評(píng)估、以及BBB藥物轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的研究等。BBB模型的建立是研究BBB功能的基礎(chǔ)。目前，常用的BBB模型主要包括動(dòng)物模型和細(xì)胞模型。動(dòng)物模型如小鼠、大鼠等嚙齒類動(dòng)物的BBB模型，具有較高的生理和病理模擬性。細(xì)胞模型則主要包括腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞和周細(xì)胞等組成的體外BBB模型，可用于模擬BBB的通透性和藥物轉(zhuǎn)運(yùn)等過程。BBB通透性的評(píng)估是研究BBB功能的重要手段。常用的BBB通透性評(píng)估方法包括示蹤劑法、免疫組織化學(xué)法、以及分子生物學(xué)技術(shù)等。示蹤劑法通過注射示蹤劑（如熒光素鈉、伊文思藍(lán)等）進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi)，觀察其在腦組織中的分布和清除情況，從而評(píng)估BBB的通透性。免疫組織化學(xué)法可通過檢測(cè)BBB相關(guān)蛋白（如葡萄糖轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白P-糖蛋白等）的表達(dá)和定位，間接評(píng)估BBB的通透性。分子生物學(xué)技術(shù)則可通過檢測(cè)BBB相關(guān)基因的表達(dá)和調(diào)控，深入探討B(tài)BB通透性的分子機(jī)制。BBB藥物轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制的研究對(duì)于藥物研發(fā)和治療策略的制定具有重要意義。常用的BBB藥物轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制研究方法包括藥物轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)、基因敲除或敲低技術(shù)、以及分子模擬等。藥物轉(zhuǎn)運(yùn)實(shí)驗(yàn)可通過將藥物注射到動(dòng)物模型或體外BBB模型中，觀察藥物在BBB的轉(zhuǎn)運(yùn)情況，從而揭示藥物的BBB轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制?；蚯贸蚯玫图夹g(shù)可通過敲除或敲低BBB相關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的基因，研究這些轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白在藥物轉(zhuǎn)運(yùn)中的作用。分子模擬則可通過計(jì)算機(jī)模擬藥物與BBB轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的相互作用過程，預(yù)測(cè)藥物的BBB轉(zhuǎn)運(yùn)情況。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，BBB的研究方法和技術(shù)也在不斷更新和完善。未來(lái)，BBB的研究將更加注重跨學(xué)科合作和創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，以推動(dòng)BBB研究的深入發(fā)展，為神經(jīng)科學(xué)和藥物研發(fā)等領(lǐng)域的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。五、血腦屏障的研究進(jìn)展血腦屏障（Blood-BrnBarrier,BBB）是存在于中樞神經(jīng)系統(tǒng)（CentralNervousSystem,CNS）與血液循環(huán)之間的一種特殊結(jié)構(gòu)，具有高度的選擇通透性，能有效阻止血液中的有害物質(zhì)進(jìn)入大腦，從而保護(hù)大腦免受損傷。近年來(lái)，隨著神經(jīng)科學(xué)、分子生物學(xué)、醫(yī)學(xué)影像學(xué)等多學(xué)科的飛速發(fā)展，血腦屏障的研究也取得了顯著的進(jìn)展。研究者們對(duì)血腦屏障的分子機(jī)制進(jìn)行了深入研究，揭示了其復(fù)雜的組成和調(diào)控機(jī)制。血腦屏障主要由腦血管內(nèi)皮細(xì)胞、周細(xì)胞、星形膠質(zhì)細(xì)胞足突以及基底膜等構(gòu)成。其中，血管內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密連接（TightJunctions,TJs）是維持血腦屏障完整性的關(guān)鍵。近年來(lái)，研究者們發(fā)現(xiàn)了一系列與緊密連接相關(guān)的蛋白分子，如Claudins、Occludins、ZonulaOccludens（ZO）等，這些蛋白分子在調(diào)控血腦屏障通透性方面發(fā)揮重要作用。血腦屏障通透性的調(diào)控是神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。研究者們發(fā)現(xiàn)，多種生理和病理因素可以影響血腦屏障的通透性，如炎癥、缺氧、氧化應(yīng)激等。同時(shí)，一些藥物和生物活性分子也可以通過調(diào)控血腦屏障通透性來(lái)實(shí)現(xiàn)其治療作用。例如，一些抗炎藥物可以通過抑制炎癥反應(yīng)來(lái)降低血腦屏障的通透性，從而減輕腦水腫和神經(jīng)損傷。血腦屏障與多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的發(fā)生和發(fā)展密切相關(guān)。例如，在阿爾茨海默病、帕金森病等神經(jīng)退行性疾病中，血腦屏障的完整性和通透性受到破壞，導(dǎo)致有害物質(zhì)進(jìn)入大腦，加劇疾病的進(jìn)程。在腦腫瘤、腦炎等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病中，血腦屏障也發(fā)揮著重要作用。因此，深入研究血腦屏障與神經(jīng)系統(tǒng)疾病的關(guān)系，有望為這些疾病的診斷和治療提供新的思路和方法。血腦屏障損傷是多種神經(jīng)系統(tǒng)疾病的共同病理過程之一。研究者們發(fā)現(xiàn)，在血腦屏障損傷后，機(jī)體可以通過一系列復(fù)雜的分子機(jī)制進(jìn)行修復(fù)。例如，內(nèi)皮祖細(xì)胞（EndothelialProgenitorCells,EPCs）可以遷移到損傷部位，參與血腦屏障的重建。一些生長(zhǎng)因子和細(xì)胞因子也可以促進(jìn)血腦屏障的修復(fù)。這些發(fā)現(xiàn)為血腦屏障損傷的治療提供了新的可能性。隨著醫(yī)學(xué)影像技術(shù)的不斷發(fā)展，尤其是高分辨率磁共振成像（MagneticResonanceImaging,MRI）和正電子發(fā)射斷層掃描（PositronEmissionTomography,PET）等技術(shù)的應(yīng)用，使得研究者們能夠非侵入性地觀察血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能變化。這些技術(shù)的應(yīng)用不僅有助于揭示血腦屏障的生理和病理機(jī)制，還為臨床診斷和治療提供了重要的輔助手段。血腦屏障的研究在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域具有重要的理論價(jià)值和臨床意義。未來(lái)隨著研究的深入和技術(shù)的進(jìn)步，相信我們對(duì)血腦屏障的認(rèn)識(shí)會(huì)更加深入全面，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的診斷和治療提供更多有效的策略和方法。六、展望與未來(lái)研究方向血腦屏障作為維護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)的重要結(jié)構(gòu)，其研究在神經(jīng)科學(xué)領(lǐng)域始終占據(jù)重要地位。隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，尤其是分子生物學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、醫(yī)學(xué)影像技術(shù)和納米醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的飛速發(fā)展，對(duì)血腦屏障的研究也呈現(xiàn)出前所未有的深度和廣度。展望未來(lái)，我們期望能夠更深入地理解血腦屏障的分子機(jī)制，包括其形成、調(diào)節(jié)和破壞的過程。在疾病狀態(tài)下，如何保護(hù)和修復(fù)血腦屏障的功能將是研究的重點(diǎn)。特別是針對(duì)腦腫瘤、中風(fēng)、神經(jīng)退行性疾病等中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病，開發(fā)能夠靶向血腦屏障的新型藥物和治療策略將具有重要的臨床意義。隨著納米技術(shù)和生物材料的發(fā)展，未來(lái)可能有望出現(xiàn)能夠精確調(diào)控血腦屏障通透性的納米藥物載體，為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供新的可能。新型醫(yī)學(xué)影像技術(shù)如超分辨率顯微鏡、光學(xué)相干斷層掃描等，也將為血腦屏障的研究提供更為直觀和精確的手段。血腦屏障的研究將繼續(xù)深化，并有望在疾病診斷和治療方面取得重大突破。我們期待在不遠(yuǎn)的未來(lái)，通過不斷的研究和創(chuàng)新，能夠找到更多有效保護(hù)和治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的方法，為人類的健康福祉作出更大的貢獻(xiàn)。參考資料：血腦屏障（Blood-BrnBarrier，BBB）是存在于血液與腦組織之間的一個(gè)重要生理結(jié)構(gòu)，它能夠保護(hù)大腦免受血液中有害物質(zhì)的侵害，維持大腦內(nèi)部的穩(wěn)定環(huán)境。然而，對(duì)于一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療，藥物需要穿越BBB才能達(dá)到治療效果。因此，研究藥物通過血腦屏障的方法成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。血腦屏障由緊密排列的腦內(nèi)皮細(xì)胞、基膜和周細(xì)胞組成，是大腦毛細(xì)血管壁與神經(jīng)元之間的一種特殊的細(xì)胞結(jié)構(gòu)。它的主要功能是限制血液中的有害物質(zhì)進(jìn)入大腦，保護(hù)大腦免受損傷。同時(shí)，它也能夠控制大腦內(nèi)部環(huán)境的穩(wěn)定，保證神經(jīng)元正常功能的發(fā)揮。由于血腦屏障的存在，大多數(shù)藥物很難進(jìn)入大腦內(nèi)部。因此，對(duì)于一些神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療，藥物需要通過血腦屏障才能達(dá)到治療效果。然而，目前僅有少數(shù)藥物能夠成功穿越血腦屏障，這給藥物研發(fā)帶來(lái)了一定的挑戰(zhàn)。為了解決藥物通過血腦屏障的難題，科學(xué)家們進(jìn)行了大量的研究，并取得了一些進(jìn)展。目前，藥物通過血腦屏障的方法主要包括：載體介導(dǎo)、滲透性載體、細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)、受體介導(dǎo)等。載體介導(dǎo)：載體介導(dǎo)是一種利用載體將藥物傳遞到大腦內(nèi)部的方法。目前常用的載體有脂質(zhì)體、納米粒等。這些載體能夠?qū)⑺幬锇谄渲?，通過與細(xì)胞膜的相互作用，將藥物傳遞到大腦內(nèi)部。滲透性載體：滲透性載體是一種能夠?qū)⑺幬飩鬟f到大腦內(nèi)部的物質(zhì)。目前常用的滲透性載體有葡萄糖、氨基酸等。這些物質(zhì)能夠通過BBB的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入大腦內(nèi)部，同時(shí)也可以將藥物攜帶進(jìn)入。細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)：細(xì)胞轉(zhuǎn)運(yùn)是一種利用細(xì)胞將藥物傳遞到大腦內(nèi)部的方法。目前常用的細(xì)胞有干細(xì)胞、免疫細(xì)胞等。這些細(xì)胞能夠通過與BBB的細(xì)胞相互作用，將藥物傳遞到大腦內(nèi)部。受體介導(dǎo)：受體介導(dǎo)是一種利用受體將藥物傳遞到大腦內(nèi)部的方法。目前常用的受體有轉(zhuǎn)鐵蛋白受體、胰島素受體等。這些受體能夠與相應(yīng)的配體結(jié)合，通過BBB的主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入大腦內(nèi)部，同時(shí)也可以將藥物攜帶進(jìn)入。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，相信未來(lái)會(huì)有更多的方法被發(fā)現(xiàn)和研究，以解決藥物通過血腦屏障的難題。隨著研究的深入，我們也會(huì)更加深入地了解血腦屏障的結(jié)構(gòu)和功能，為神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供更多的思路和方法。血腦屏障是一種特殊的生物屏障，它保護(hù)著中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受外界有害物質(zhì)的侵害。然而，在某些情況下，血腦屏障可能會(huì)被破壞，導(dǎo)致腦部疾病的發(fā)生。因此，對(duì)血腦屏障的研究一直受到廣泛。本文將介紹近年來(lái)血腦屏障研究的一些進(jìn)展。血腦屏障由腦毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基底膜和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等組成。它的主要功能是限制血液中的物質(zhì)進(jìn)入腦組織，從而保護(hù)中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受外界有害物質(zhì)的侵害。血腦屏障對(duì)物質(zhì)的通透性非常低，只有一些小分子物質(zhì)能夠通過。然而，在某些情況下，血腦屏障可能會(huì)被破壞，導(dǎo)致一些腦部疾病的發(fā)生。例如，阿爾茨海默病、帕金森病、多發(fā)性硬化癥等都與血腦屏障的破壞有關(guān)。一些藥物也可能會(huì)破壞血腦屏障，導(dǎo)致藥物濫用和成癮等問題的發(fā)生。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)血腦屏障的研究也取得了新的進(jìn)展。例如，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一些新的分子和細(xì)胞機(jī)制，這些機(jī)制可以調(diào)節(jié)血腦屏障的通透性和穩(wěn)定性。一些新技術(shù)和方法也被應(yīng)用于血腦屏障的研究，例如基因組學(xué)、蛋白質(zhì)組學(xué)和細(xì)胞生物學(xué)等。這些新技術(shù)和方法可以幫助科學(xué)家們更好地了解血腦屏障的組成和功能，以及破壞的原因和機(jī)制。血腦屏障是中樞神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，對(duì)保護(hù)大腦免受外界有害物質(zhì)的侵害起著重要作用。然而，在某些情況下，血腦屏障可能會(huì)被破壞，導(dǎo)致一些腦部疾病的發(fā)生。因此，對(duì)血腦屏障的研究一直受到廣泛。近年來(lái)，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)血腦屏障的研究也取得了新的進(jìn)展。這些新技術(shù)和方法可以幫助科學(xué)家們更好地了解血腦屏障的組成和功能，以及破壞的原因和機(jī)制。這些研究進(jìn)展有望為未來(lái)治療腦部疾病提供新的思路和方法。在生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域中，血腦屏障（Blood-BrnBarrier，BBB）是一道重要的生理屏障，它能有效地防止有害物質(zhì)進(jìn)入大腦，但同時(shí)也阻礙了許多治療藥物進(jìn)入大腦發(fā)揮治療作用。因此，如何實(shí)現(xiàn)跨血腦屏障的藥物轉(zhuǎn)運(yùn)成為了一個(gè)重要的研究課題。本文將就跨血腦屏障藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的研究進(jìn)展進(jìn)行綜述。血腦屏障是由腦內(nèi)毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞、基膜和神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞等構(gòu)成的復(fù)雜結(jié)構(gòu)，它能限制某些物質(zhì)進(jìn)入大腦，維持大腦內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定。血腦屏障的存在使得大多數(shù)藥物難以通過，成為藥物治療中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的難點(diǎn)。為了克服血腦屏障的限制，研究人員開發(fā)了多種藥物載體，如納米顆粒、脂質(zhì)體、膠束等。這些載體能夠?qū)⑺幬锇谄渲?，通過載體表面的特殊修飾，實(shí)現(xiàn)藥物的跨血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)。利用BBB上存在的特異性受體，通過配體結(jié)合的方式實(shí)現(xiàn)藥物的跨血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)。例如，利用轉(zhuǎn)鐵蛋白受體介導(dǎo)的轉(zhuǎn)運(yùn)，將藥物與轉(zhuǎn)鐵蛋白結(jié)合，通過轉(zhuǎn)鐵蛋白受體的轉(zhuǎn)運(yùn)機(jī)制進(jìn)入大腦。一些小分子藥物可以通過被動(dòng)擴(kuò)散的方式透過血腦屏障，如某些氨基酸、神經(jīng)遞質(zhì)等。研究人員可以通過對(duì)藥物進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，提高其滲透性，實(shí)現(xiàn)藥物的跨血腦屏障轉(zhuǎn)運(yùn)。利用細(xì)胞作為藥物載體，通過細(xì)胞穿越血腦屏障實(shí)現(xiàn)藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)。例如，利用干細(xì)胞作為載體，將藥物裝載在干細(xì)胞內(nèi)或表面，通過干細(xì)胞的遷移和分化能力進(jìn)入大腦。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，跨血腦屏障藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的研究取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步。未來(lái)，我們需要在以下幾個(gè)方面進(jìn)行深入研究：1）深入探究血腦屏障的生理機(jī)制，為藥物轉(zhuǎn)運(yùn)提供理論依據(jù)；2）開發(fā)更加高效、安全的藥物載體，提高藥物的轉(zhuǎn)運(yùn)效率和安全性；3）探索新型的跨血腦屏障藥物轉(zhuǎn)運(yùn)技術(shù)，拓展藥物的應(yīng)用范圍。通過不斷的深入研究和技術(shù)創(chuàng)新，相信未來(lái)能夠克服血腦屏障的限制，為中樞神經(jīng)系統(tǒng)疾病的治療提供更加有效的手段。血腦屏障是指腦毛細(xì)血管壁與神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞形成的血漿與腦細(xì)胞之間的屏障和由脈絡(luò)叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障，這些屏障能夠阻止某些物質(zhì)（多半是有害的）由血液進(jìn)入腦組織。血液中多種溶質(zhì)從腦毛細(xì)血管進(jìn)入腦組織，有難有易；有些很快通過，有些較慢，有些則完全不能通過，這種有選擇性的通透現(xiàn)象使人們?cè)O(shè)想可能有限制溶質(zhì)透過的某種結(jié)構(gòu)存在，這種結(jié)構(gòu)可使腦組織少受甚至不受循環(huán)血液中有害物質(zhì)的損害，從而保持腦組織內(nèi)環(huán)境的基本穩(wěn)定，對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理狀態(tài)具有重要的生物學(xué)意義。介于血液和腦組織之間的對(duì)物質(zhì)通過有選擇性阻礙作用的動(dòng)態(tài)界面，由腦的連續(xù)毛細(xì)血管內(nèi)皮及其細(xì)胞間的緊密連接、完整的基膜、周細(xì)胞以及星形膠質(zhì)細(xì)胞腳板圍成的神經(jīng)膠質(zhì)膜構(gòu)成，其中內(nèi)皮是血腦屏障的主要結(jié)構(gòu)。與其他組織器官的毛細(xì)血管相比，腦毛細(xì)血管及其鄰近地區(qū)在結(jié)構(gòu)上確有一些明顯的特點(diǎn)（正常情況下）：①腦毛細(xì)血管缺少一般毛細(xì)血管所具有的孔，或者這些孔既少且小。內(nèi)皮細(xì)胞彼此重疊覆蓋，而且連接緊密，能有效地阻止大分子物質(zhì)從內(nèi)皮細(xì)胞連接處通過。③基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。在病理情況下，如血管性腦水腫時(shí)，內(nèi)皮細(xì)胞間的緊密粘合處開放，由于內(nèi)皮細(xì)胞腫脹重疊部分消失，很多大分子物質(zhì)可隨血漿濾液滲出毛細(xì)血管，這會(huì)破壞腦組織內(nèi)環(huán)境的穩(wěn)定，造成嚴(yán)重后果。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)腦組織沒有它的蹤跡。注射臺(tái)盼藍(lán)（錐蟲藍(lán)）涂料以后，全身組織都著色，而腦和脊髓則不著色。以后陸續(xù)發(fā)現(xiàn)很多藥物和染料注入動(dòng)物體后，都有類似的分布情況。這些事實(shí)都啟示人們想到有保護(hù)腦組織的“屏障”存在。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。初生兒腦毛細(xì)血管的通透性遠(yuǎn)較成年人為高，得重癥黃疸后，膽汁色素很快透入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，并破壞基底神經(jīng)節(jié)形成核黃疸。而在成人黃疸患者的中樞神經(jīng)系統(tǒng)則不受膽汁色素的污染。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。血腦屏障的顯微結(jié)構(gòu)已如上述，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)。日本藥理學(xué)家中井健五認(rèn)為：“屏障中起主要作用的是星形膠質(zhì)細(xì)胞，內(nèi)皮細(xì)胞在一定程度上也起重要作用”。按顯微結(jié)構(gòu)來(lái)看，腦毛細(xì)血管周足包圍血管面積不過85%左右，還有相當(dāng)大裸露部分可供有害物質(zhì)的滲出，顯然這種說(shuō)法是有缺陷的。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氧化酶（一種蛋白質(zhì)，分子量約40000，分子直徑約500～600納米）或其片段作為通透毛細(xì)血管壁的標(biāo)記物，小分子量的辣根過氧化酶片段可以很快通過肌肉的毛細(xì)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。血中溶質(zhì)必須通過腦毛細(xì)血管的內(nèi)皮細(xì)胞才能到腦組織，而內(nèi)皮細(xì)胞膜是以類脂為基架的雙分子層的膜結(jié)構(gòu)，具有親脂性，脂溶性物質(zhì)容易通過。因此血中溶質(zhì)的脂溶性高低決定其通過屏障的難易和快慢。脂溶性越高的溶質(zhì)通過屏障進(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，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。類胡蘿卜素是一種脂溶性的色素，但是類胡蘿卜素家族中只有蝦青素是唯一能通過血腦屏障的物質(zhì)。不論帶正電荷或負(fù)電荷的溶質(zhì)，溶于水時(shí)即與水分子的氧原子形成氫鍵，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)，通過血腦屏障的能力也越差。但是水本身和葡萄糖等溶質(zhì)因分子量很小，可通過內(nèi)皮細(xì)胞和星形膠質(zhì)細(xì)胞的連