翻译 | 晓J(第6课健康)

晓J的话

今天带来血脑屏障系列第二篇,让我们系统了解破坏血脑屏障的诸多因素。了解了这些因素,我们就知道如何有意识的避免和防范,从而保护好我们脆弱的血脑屏障。

正文如下↓↓↓

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人们认为,渗漏性脑屏障(BBB)在不同的神经和精神疾病中起作用,包括“ 脑雾 ”,阿尔茨海默氏病,抑郁症,精神分裂症等。但是,该领域的研究还很年轻,科学家尚未阐明潜在的联系。

在讨论与BBB相关的问题时,重要的是要注意,问题并不总是始于大脑。身体其他部位的疾病和其他问题,例如糖尿病或肠道炎症,也可能会触发“渗漏的大脑”。在这篇文章中,我们介绍了可以破坏血脑屏障的11大因素。

脑损伤

1)中风

中风会导致葡萄糖和氧气不足。这导致钾的增加,ATP的消耗和谷氨酸的释放,所有这些都导致血脑屏障的破坏[ 1 ]。

在中风条件下,有助于防止物质进入大脑的紧密连接的完整性受到了损害。这意味着紧密连接较弱,并增加了BBB的渗透性[ 2 ]。

中风后,发生再灌注(血液恢复流向大脑或组织)。再灌注可能导致额外的组织损伤和炎症增加,这也使BBB病情恶化[ 1 ]。

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在一项对五例致命中风的人脑组织的研究中,患病区域的MMP9水平较高。较高的MMP9水平是血脑屏障通透性增加的良好指标[ 3 ]。

2)外伤性脑损伤

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https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/25624154

脑外伤后,血脑屏障也变得功能失调。这导致蛋白质的泄漏并对免疫细胞产生负面影响[ 4 ]。

头部外伤后,BBB分解可能持续数天至数周。在某些情况下,血脑屏障功能失调可以持续数年[ 5 ]。

头部外伤会伤害大脑中的血管。它导致脑血流量,血脑屏障通透性和代谢过程受损。它还降低了大脑中的氧气水平,这进一步导致了血脑屏障的分解[ 5 ]。

颅脑外伤还会导致神经血管单位受损。当神经细胞迅速死亡时,它将在最初的脑损伤后引起另一个损伤周期[ 6 ]。

脑外伤后,过量的超氧化物与一氧化氮反应形成过亚硝酸盐。过氧亚硝酸盐导致BBB泄漏[ 6 ]。

在脑外伤诱发的成年雄性大鼠中,减少过氧亚硝酸盐的治疗也减少了BBB的渗漏。S-亚硝基谷胱甘肽(GSNO)有助于阻止BBB功能障碍,并为神经细胞提供保护[ 6 ]。

3)脑肿瘤

脑肿瘤血管中紧密连接分子丢失。肿瘤还会影响细胞形成并阻止释放对血脑屏障(BBB)功能所需的因子[ 7 ]。

脑肿瘤还会导致液体泄漏到大脑中。开放的紧密连接会导致脑水肿[ 8 ]。

在一项针对10名脑肿瘤患者的研究中,脑部扫描显示BBB的通透性增加[ 9 ]。

对患有脑肿瘤的小鼠的另一项研究具有相似的结果。小鼠对荧光素钠(BBB完整性的标志物)的BBB通透性增加。BBB分解还与更快的癌症生长相关[ 10 ]。

由于BBB阻止了药物向大脑的运输,因此很难治疗脑部肿瘤。科学家们目前正在研究能够穿越血脑屏障的新疗法[ 10 ]。

4)高血压脑病

脑血压升高可能引起高血压性脑病。症状包括严重头痛,意识混乱和判断力和记忆力下降。之后会出现昏迷,惊厥和其他脑部疾病[ 11 ]。

在脑部血压升高期间血脑屏障(BBB)的破坏导致脑部血流减少和液体过多[ 12 ]。

通常,高血压激活维持血脑屏障的途径。然而,在高血压性脑病的动物模型中,高血压压倒血脑屏障而存在[ 13 ]。

在高血压脑病期间,血脑屏障功能障碍广泛存在。它会引起脑水肿,这时威胁生命的过多液体在大脑中的积聚。尽管有阻止脑水肿的方法,但没有针对BBB的治疗方法[ 12 ]。

饮食和代谢因素

5)肥胖与代谢综合症

肥胖引起的炎症可能会导致血脑屏障(BBB)问题[ 14 ]。

饮食引起的肥胖导致促炎性细胞因子增加,从而增加BBB通透性[ 14 ]。

肥胖也会增加C反应蛋白水平。在大鼠中,高剂量的C反应蛋白会增加BBB的通透性,从而损害脑功能。它主要影响紧密连接功能[ 15 ]。

高脂饮食和肥胖会引起血管问题,损害BBB的完整性。在对雄性大鼠的研究中,与喂食健康饮食的小鼠相比,高脂饮食增加了BBB的通透性[ 16 ]。

此外,这项研究的结果表明补充维生素D有助于保护血脑屏障。尽管它似乎对对照组没有任何影响,但维生素D治疗可显着改善高脂饮食大鼠的BBB完整性[ 16 ]。

喂养高脂饮食但未补充维生素D的大鼠具有更高的血脑屏障通透性[ 16 ]。

6)糖尿病

糖尿病患者和动物的血脑屏障通透性增加。糖尿病可导致血-脑屏障的破坏[17,18 ]。

葡萄糖水平升高会增加大脑和周细胞的氧化应激。这杀死了周细胞(通过凋亡)并破坏了血脑屏障。通过阻断糖酵解(葡萄糖分解),BBB周细胞得到保护[ 18 ]。

在糖尿病期间,活性氧在血脑屏障中积聚。这会导致氧化损伤,进一步损害BBB并增加其通透性[ 19 ]。

研究人员测试了糖尿病诱发大鼠的血脑屏障选择性。结果表明,糖尿病导致紧密连接蛋白的丢失和MMP-9活性的增加,从而导致BBB通透性增加[ 20 ]。

感染和炎症

7)“漏肠”

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当肠的通透性增加时,就会发生“漏肠”。这也可能导致脑漏[ 21 ]。

血脑屏障(BBB)有助于在大脑和肠道之间交换信息。BBB将肽和蛋白质从大脑运输到肠道,反之亦然[ 22 ]。

胃激素会影响血脑屏障功能。肠肽还可能抑制或增加脑细胞中细胞因子的释放[ 22 ]。

肠道的变化也会影响血脑屏障的通透性。小鼠的血脑屏障很容易受到肠道菌群变化的影响。无菌小鼠(完全没有肠道细菌),暴露于无病原体小鼠的肠道菌群中,会降低BBB的通透性[ 23 ]。

此外,“漏泄的肠道”可能导致炎症和糖尿病的发作,这也导致BBB损伤[ 21 ]。

8)艾滋病毒感染

HIV感染和病毒蛋白会破坏血脑屏障的完整性。这也有助于与HIV相关的脑部疾病的发展[ 24 ]。

在HIV感染期间,该病毒感染CD4 + T细胞和单核细胞,然后穿过BBB并传播感染。由于血脑屏障不允许外来分子轻易转移,因此很难治疗艾滋病毒[ 24 ]。

在受HIV感染的组织中,血脑屏障具有高渗透性,细胞死亡以及与血管的异常相互作用[ 25 ]。

HIV入侵后,促炎细胞因子水平也增加,这可能有助于血脑屏障通透性[ 26 ]。

HIV gp120蛋白引起活性氧的增加。氧化损伤的增加也导致血脑屏障功能障碍[ 24 ]。

尽管抗逆转录病毒疗法联合使用有助于减轻体内病毒载量,但不能降低大脑中的病毒水平。纳米载体具有穿越血脑屏障和降低HIV病毒水平的潜力。在找到有效的治疗方法之前,需要进行更多的研究[ 24 ]。

9)脑膜炎

细菌性脑膜炎感染会破坏血脑屏障(BBB)。在脑膜炎期间,TNF-α损害血管,导致血脑屏障通透性增加[ 27 ]。

细菌有多种干扰血脑屏障的方法。这些方法包括通过毒性作用破坏紧密连接,诱发炎症或干扰连接形成[ 28 ]。

在一项研究中,与66名对照组相比,48名细菌性脑膜炎患者的TNF-α水平明显更高。高水平的TNF-α与大脑中较高的白蛋白水平相关,其促炎作用导致BBB损伤[ 27 ]。

10)莱姆病

莱姆病或莱姆神经疏螺旋体病是一种传染病。它是一种细菌感染,被有传染性的蜱虫叮咬后传播给人类。伯氏疏螺旋细菌侵入免疫系统,并且通过穿越血-脑屏障(BBB),还扩散到脑和神经系统[ 29,30 ]。

与健康受试者相比,来自莱姆病患者的脊髓液样本显示出更高水平的血液蛋白(纤维蛋白原和免疫球蛋白)。有证据表明在莱姆病期间血脑屏障完整性受到损害[ 31 ]。

研究人员过去认为,伯氏疏螺旋体细菌诱导的纤溶酶原激活剂和MMP的产生。这些酶降解了有助于BBB选择性的紧密连接蛋白。这种血脑屏障通透性增加,并允许细菌穿过它[ 32,30 ]。

然而,在对人类细胞培养的研究中,没有迹象表明紧密连接蛋白功能障碍。细菌降低血脑屏障通透性的确切机制仍然未知[ 30 ]。

其他因素

11)酗酒

酗酒会导致血脑屏障(BBB)功能障碍。BBB通透性增加会导致脑损伤[33,34 ]。

食用后,酒精很容易穿过血脑屏障。酒精会破坏肠道的紧密连接,并使LPS(细菌毒素)泄漏到血液中。这最终导致促炎性细胞因子穿过血脑屏障释放到血液中[ 35 ]。

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革兰氏阴性细菌细胞壁中的脂多糖

在一项研究中,研究人员得出结论认为,一次暴饮暴食不会引起脑损伤。然而,反复的酒精消耗和戒断会导致严重的血脑屏障功能障碍和脑损伤[ 33 ]。

在大鼠中,饮酒导致BBB更容易受到LPS毒素注射(模拟漏肠)的损害。它延长了炎症反应,但抑制了神经细胞中程序性细胞死亡。长期饮酒会让毒素通过血脑屏障使您更容易感染和与炎症相关的疾病[ 36 ]。

12)急性肝衰竭。

在急性肝衰竭期间,肝脏将受伤的肝细胞的分解产物释放到血液中。这包括促炎性细胞因子,例如TNF-α,IL-1,IL-6和氨。这些细胞因子引起脑部炎症[ 37 ]。

炎症导致血脑屏障(BBB)更具渗透性。BBB功能障碍导致脑液积聚。死于急性肝衰竭患者的研究中,80%显示在他们的大脑中有流体证据[37,38 ]。

在急性肝衰竭患者中,受伤的肝脏将MMP9释放到血液中。循环中的MMP9会损坏BBB处的紧密连接。这增加了血脑屏障通透性,使大脑受到损害[ 37 ]。

如果患者迅速接受肝移植,血脑屏障通透性可能会恢复正常。但是,仍然有可能发生的是,肝脏移植已经太晚了,导致脑损伤仍在进展[ 37 ]。

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✅ 血脑屏障,“脑部渗漏”的原因和所导致疾病的介绍
✅ 如何修复渗漏的血液屏障

最近更新时间: 2020年1月6日

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https://selfhacked.com/blog/factors-and-disease-states-that-disrupt-the-blood-brain-barrier/