什么是血脑屏障

血脑屏障是内皮细胞的高度选择性半透性边界，由多种细胞类型组成。这些细胞排列在大脑的微血管上，协同工作保护中枢神经系统及其神经元免受周围病原体的侵害，防止循环血液中的溶质非选择性地进入神经元所在的中枢神经系统细胞外液。血脑屏障由毛细血管壁的内皮细胞形成，星形胶质细胞末端包裹毛细血管，周细胞嵌入毛细血管基底膜。该系统允许一些分子通过被动扩散，以及各种营养素、离子、有机阴离子和大分子（如葡萄糖）的选择性和主动运输，对神经功能至关重要的水和氨基酸。

血脑屏障限制病原体的通过、血液中溶质的扩散以及大分子或亲水分子进入脑脊液，同时允许疏水分子（O2、CO2、，激素）和小的非极性分子。屏障细胞通过特定的转运蛋白，积极转运代谢产物，如葡萄糖。屏障还限制外周免疫因子（如信号分子、抗体和免疫细胞）进入中枢神经系统，从而使大脑免受外周免疫事件的损害。

参与大脑神经回路内感觉和分泌整合的特殊大脑结构脑室周围器官和脉络丛具有高度渗透性的毛细血管。血脑屏障是人类中枢神经系统的重要免疫学特征。血脑屏障由多种细胞类型组成，是血液中可能循环的微生物（如细菌、真菌、病毒或寄生虫）的结构和功能障碍。因此，血脑屏障是微生物进入中枢神经系统的关键调节器，存在于整个大脑的血管和间质液界面。血脑屏障也存在于中枢神经系统和外周的其他交叉点，包括血液和脑脊液产生细胞之间。它的目的是保护和调节大脑的微环境。

血脑屏障是由于脑毛细血管内皮细胞之间紧密连接的选择性导致的，限制了溶质的通过。在血液和大脑之间的界面，内皮细胞通过这些紧密连接连续相连，这些紧密连接由跨膜蛋白的较小亚基组成，这些跨膜蛋白中的每一种都通过另一种蛋白复合物锚定到内皮细胞中，该蛋白复合物包括紧密连接蛋白1和相关蛋白

血脑屏障由内皮细胞组成，比身体其他部位的毛细血管内皮细胞更有选择性地限制物质从血液中通过。被称为星形胶质细胞足（也称为“胶质细胞界限”）的星形胶质细胞投射物包围血脑屏障的内皮细胞，为这些细胞提供生化支持。血脑屏障不同于非常相似的血-脑脊液屏障，它是脉络丛脉络膜细胞的一种功能，也不同于血-视网膜屏障，血-视网膜屏障可被视为此类屏障整个领域的一部分。

人脑的几个区域不在血脑屏障的大脑一侧。这方面的一些例子包括脑室周围器官、第三和第四脑室顶部、间脑顶部松果体和松果体顶部的毛细血管。松果体分泌褪黑激素“直接进入体循环”，因此褪黑激素不受血脑屏障的影响。

出生时，血脑屏障似乎已发挥作用。P-糖蛋白，一种转运体，已经存在于胚胎内皮细胞中。

对各种血源性溶质的脑摄取的测量表明，新生内皮细胞在功能上与成人内皮细胞相似，表明选择性血脑屏障在出生时是有效的。

血脑屏障有效地保护大脑免受循环病原体的侵害。因此，血液传播的脑部感染是罕见的。确实发生的脑部感染通常很难治疗。抗体太大，无法穿过血脑屏障，只有某些抗生素能够通过。在某些情况下，药物必须直接注入脑脊液，通过血脑屏障进入大脑。

在某些神经系统疾病（如肌萎缩侧索硬化症、癫痫、脑外伤和水肿）和系统性疾病（如肝衰竭）中，血脑屏障可能会渗漏。在炎症期间，血脑屏障变得更具渗透性，可能允许抗生素和吞噬细胞穿过血脑屏障。