翻译 | 晓J（第6课健康）

晓J的话

最近要连续翻译几篇关于血脑屏障的文章了，欢迎大家持续阅读学习。这个系列的学习和了解非常重要，因为大脑作为我们人体的最高司令部，它的健康与否直接关系到我们是一个什么样的人，有什么样的情绪和智慧，认知、反应力、执行力如何。更不用提针对一些有大脑认知障碍问题的患者的干预和逆转了。可以很直接的说，大脑好了，人的各方面能够提升的更快。除了认知、情绪，压力的自我调节也和大脑息息相关。

正文如下↓↓↓

您可能听说过“漏肠”或肠壁屏障减弱。就像肠道一样，大脑也可能“漏水”。

像胃屏障一样，血脑屏障衬有一层将血液与大脑分开的细胞。它只允许氧气，激素和某些细胞因子等几种物质进入，而其他物质则被阻止。

一些研究人员认为，当保护层受损时，大脑可能容易受到化学物质，炎性细胞因子和免疫细胞的损害。

如果您患有任何脑部疾病，包括脑雾（认知功能障碍），慢性疲劳，焦虑 / 抑郁，神经退行性疾病和多发性硬化症，那么这篇文章很适合您。

漏水的大脑–三部分系列之一

✅ 第1部分：什么是血脑屏障？+“漏水”的大脑状况
✅ 第2部分：导致脑漏的因素和疾病状态
✅ 第3部分：如何修复渗漏的血脑屏障

什么是血脑屏障？

血脑屏障（BBB）是一种将大脑与血液分开的单细胞层屏障。它的主要作用是充当选择性（半渗透性）过滤器，该过滤器仅允许特定分子通过，而在适当的时间阻止其他分子通过。

当血脑屏障变得更易渗透时，大脑就会“泄漏”。BBB中选择性的丧失与多种疾病有关。

资料来源：https : //www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/26794270

血脑屏障（BBB）由称为神经血管单位或NVU的特殊成分组成，包括：

✅ 内皮细胞，为了排列屏障
✅ 星形细胞末梢，是包裹血管的神经细胞的一部分
✅ 排列上皮细胞的基底膜
✅ 为血管提供结构支撑的周皮细胞，还可以控制血脑屏障的发育和通透性[ 1 ]

紧密连接将同一层中内皮细胞之间的间隙密封起来。像肠道中的紧密连接一样，内皮细胞之间的紧密连接由紧密连接蛋白，闭合蛋白和连接黏附分子组成。这些细胞还具有连蛋白 [ 2 ]。

与“漏水的大脑”有关的因素

在各种研究中，以下因素与“渗漏性”血脑屏障有关。但是，这并不是说这些因素是BBB的直接原因，或者如果有人接触了这些因素，必然会增加BBB的通透性。研究人员只是简单地发现了它们与俗称“漏水的大脑”之间的联系。

未来的研究将阐明这些因素是否与血脑屏障通透性增加有因果关系，以及这种联系可能在何种临床应用中起作用。因为兴趣，我们将早期研究列举如下[3，4 ]。

✅ 炎症：脑部高度炎症与血脑屏障（BBB）通透性增加有关[ 5 ]
✅ 压力：急性压力会激活脑肥大细胞，分泌促炎细胞因子[ 6 ]
✅ 细菌感染：大脑中的细菌会增加MMP活性，这可能会导致BBB分解[ 7 ]
✅ 毒素：脂多糖会引起炎症[ 8 ]
✅ 霉菌毒素：霉菌毒素和霉菌成分会触发炎症并增加大脑的氧化损伤[ 9 ]
✅ 高脂，高热量饮食：高脂饮食可能会增加大脑的氧化损伤，缺氧和炎症[ 10 ]
✅ “肠漏：”在肠道中的变化已经与血脑屏障的通透性有关[ 11，12 ]
✅ 肝损害：在急性肝衰竭中，受损的肝脏将MMP9释放到血液中，这可能会破坏紧密的连接[ 13 ]
✅ 糖尿病或高血糖：葡萄糖水平的变化会引起氧化应激和炎症[ 14 ]
✅ 睡眠-觉醒周期中断：慢性睡眠障碍会减少葡萄糖通过BBB的转运并增加炎症[ 15 ]
✅ 神经胶质细胞和周皮细胞中，任何触发器氧化应激的因素：氧化应激损伤血脑屏障并引起结构和完整性的问题[ 16，17 ]
✅ 缺氧：缺氧是指氧气不足的情况。可能会损坏血脑屏障的细胞和紧密的连接[ 18 ]
✅ 同型半胱氨酸：高水平的同型半胱氨酸会改变紧密连接功能并导致BBB功能障碍[ 19 ]
✅ 过量的谷氨酸：大脑中谷氨酸受体的过度刺激可能导致血脑屏障分解；在大鼠中施用谷氨酸盐可增加通透性。谷氨酸盐处理的大鼠大脑中的白蛋白水平高于对照组[ 20 ]
✅ 可能会增加BBB渗透性的其他原因：天冬氨酸，牛磺酸，ATP，内皮素 -1，NO，MIP-2，TNF-a，MIP2，IL-h，缓激肽，5HT，组胺，凝血酶，UTP，UMP，喹啉酸，血小板活化因子和自由基[ 2 ]

研究人员如何发现“渗漏”的血脑屏障？

为了研究血脑屏障的通透性，研究人员开发了许多技术。这些不是医生可以使用的典型实验室测试。

1）脑白蛋白

在正常情况下，血白蛋白不会穿过血脑屏障（BBB）。另外，在BBB内腔的白蛋白的更高水平与老化相关[ 21，22 ]。

检查泄漏程度的常用技术是使用伊文思蓝对血白蛋白进行染色。该染料注入血液后立即与白蛋白结合。研究人员通过分光光度法观察脑中积累的伊文思蓝染料来测量血脑屏障的渗漏水平[ 23 ]。

但是，此方法不够灵敏，无法检测到较小的泄漏或评估大脑中的全部泄漏量。它还需要大量的组织处理[ 23 ]。

在一项新的研究中，研究人员使用光学成像在大鼠脑部检查诱发中风后BBB的渗漏。这种方法能够绘制出不同大脑位置的渗漏[ 23 ]。

伊文思蓝染色白蛋白的光学成像数据比分光光度法更灵敏，更易于使用，使其成为BBB研究的可行研究技术[ 23 ]。

2）MMP9升高

基质金属蛋白酶（MMP）在血脑屏障（BBB）尤其是MMP9的破坏中发挥作用。MMP是降解细胞外基质的内肽酶（分解肽键的酶）[ 24 ]。

脑卒中后会发生血脑屏障破坏，使脑部损伤加重。许多动物的和中风后患者的脑组织的研究显示，中风后，MMP9的水平增加[24，25 ]。

在一项研究中，研究人员研究了MMP9对脑外伤大鼠的作用。脑损伤后，MMP9水平显着升高，BBB破坏也是如此。此外，用MMP抑制剂治疗可减少BBB破坏[ 26 ]。

那么GABA挑战呢？

如果您花了一些时间在网上查找“渗漏的大脑”，那么您可能会遇到“ GABA挑战”的概念，支持者声称它可以识别出高的BBB渗透性。但是，这个概念的起源是未知的，科学文献没有直接支持该测试的有效性。

γ-氨基丁酸（GABA）是一种抑制性神经递质。它可以作为食品补充剂在线销售[ 27 ]。

尽管GABA被认为无法穿越血脑屏障（BBB），但有一些相互矛盾的研究。初步研究表明，GABA无法通过血脑屏障。然而，后来的研究报道GABA确实会少量穿过血脑屏障[ 27 ]。

所有这些矛盾的报告可能是使用不同方法的结果。迄今为止，由于在人脑中测量GABA的局限性，尚无人类研究直接评估GABA和血脑屏障通透性 [ 27 ]。

尽管到达大脑的GABA量过少而无临床意义，但该量足以引起大脑变化。但是，这个结论也没有明显的临床支持[ 27 ]。

一项研究使用GABA-EEG测试来检查血脑屏障的通透性。研究人员测试了猫中血脑屏障的选择性。GABA-EEG测试表明，在癫痫性休克期间，血脑屏障的通透性发生了变化。这支持了以下理论：当血脑屏障泄漏时，GABA可以通过它[ 28 ]。

与受损的BBB相关的条件

“泄漏的”血脑屏障与许多神经系统疾病有关，但影响的方向（即通透性增加是此类疾病的原因还是影响）尚不清楚。以下情况与血脑屏障通透性增加有关。

1）脑雾

认知功能障碍，也称为脑雾，是影响人的思维方式的一系列症状。脑雾包括精神敏锐度降低，注意力不集中，或多任务处理以及短期和长期记忆丧失[ 29 ]。

炎症被认为是脑雾的可能原因。肥大细胞启动和停止炎症。它们还有助于控制血脑屏障（BBB）的选择性。激活的肥大细胞分泌促炎因子，从而增加BBB的通透性 [ 29 ]。

脑组胺触发肥大细胞并引起炎症。高水平的组胺还会引起脑雾和焦虑，并破坏血脑屏障[ 29 ]。

2）阿尔茨海默氏病

在阿尔茨海默氏症患者中，神经血管单位可能无法正常运行[ 30 ]。

阿尔茨海默氏病中神经血管单位的破坏与粘附分子VCAM-1的产生增加有关[ 31 ]。

阿尔茨海默氏病很可能是由一种有毒的蛋白质称为β-淀粉样肽（Aβ）引起[ 32 ]。

破坏BBB的多种粘附分子也可能使Aβ积聚在大脑中。蛋白质进入神经细胞并形成斑块，从而干扰其功能并最终杀死脑细胞[ 32 ]。

BBB处的Aβ受体控制大脑中Aβ的水平。新的研究正在开发旨在操纵BBB处的Aβ受体以减少Aβ流入大脑的治疗策略[ 33 ]。

螯合剂与过量的过渡金属结合，有助于将其从体内清除，从而减少氧化损伤。金属螯合疗法可能有助于减轻老年痴呆症患者的大脑退化。但是，螯合剂必须能够通过BBB [ 34 ]。

纳米粒子和微粒穿过血脑屏障，以帮助将金属螯合剂和药物跨过血脑屏障。这有助于提高药物的有效性并减少药物毒性[ 35，36 ]。

在一项使用人脑细胞的研究中，研究人员研究了纳米颗粒和螯合剂的作用。这种组合有效地抑制了Aβ的积累，有助于防止Aβ相关的毒性[ 36 ]。

另外，在阿尔茨海默氏病中，胰岛素跨过血脑屏障的转运不足，这会导致胰岛素抵抗。NVU和其他因素有助于通过BBB输送胰岛素并改善阿尔茨海默氏病症状[ 37 ]。

3）亨廷顿舞蹈病

有助于维持BBB功能的紧密连接的破坏，以及血液与大脑之间分子运输的改变，被认为是导致疾病进展的原因 [ 38 ]。

研究人员研究了22名亨廷顿氏病患者，9名对照的MRI脑部扫描以及已故亨廷顿氏病患者的人体组织图像。组织分析显示，有助于形成BBB紧密连接的蛋白质明显减少。亨廷顿病患者的血脑屏障通透性也增加了 [ 39 ]。

R6/2 小鼠是亨廷顿舞蹈病的动物模型。一项研究表明，在亨廷顿氏病症状出现之前，这些小鼠中紧密连接蛋白的细胞产生发生了变化。这表明在亨廷顿病早期，血脑屏障通透性已经提高[ 38 ]。

4）多发性硬化

多发性硬化症（MS）患者的MMP9水平高，据信会损害血脑屏障[ 40 ]。

引发炎症的分子还参与破坏多发性硬化症的血脑屏障（BBB）结构[ 41 ]。

当患者的健康状况恶化时，他们的脊髓液中MMP9的浓度也会增加 [ 40 ]。

MS患者的类固醇激素治疗，尤其是甲基泼尼松龙，导致脊髓液中MMP9的浓度降低。它还通过防止东西穿过障碍物泄漏来增强血脑屏障[ 42 ]。

此外，如果有免疫细胞迁移到大脑，则NVU被破坏的机会更高[ 30 ]。

类固醇也会降低该区域免疫细胞的水平。这可能解释了MMP9的较低浓度及其对MS患者的有益作用[ 43 ]。

白蛋白还可能使多发性硬化症症状恶化。然而，它也可能在该疾病中起一定的保护作用，但目前尚无人类研究可支持这种情况[ 44 ]。

脑中高白蛋白水平会诱发促炎细胞因子的产生，并阻止钾水平的平衡。这使神经细胞容易受到谷氨酸毒性的影响，这是MS的机制[ 44 ]。

科学家发现白蛋白广泛分布在多发性硬化症患者的大脑中，这表明BBB功能障碍[ 45 ]。

MS患者白蛋白通过BBB渗漏可能导致癫痫发作[ 44 ]。

5）自闭症谱系障碍

一些研究人员认为，血脑屏障（BBB）完整性的改变可能在自闭症中起作用。在对死者的33个脑部切片的研究中，研究人员发现自闭症患者中产生的MMP9基因增加。MMP9分泌会增加血脑屏障通透性[ 46 ]。

此外，在同一项研究中，自闭症患者大脑BBB中的紧密连接蛋白发生了改变。形成孔的紧密连接增加，而形成障碍的水平降低。通常，这会导致更高的BBB渗透率[ 46 ]。

自闭症儿童的癫痫发作与血脑屏障损害有关[ 47 ]。

BBB附近有许多肥大细胞。压力会激活脑肥大细胞，从而导致血脑屏障破坏[ 47 ]。

血脑屏障破坏使大脑发炎。脑肥大细胞的活化也有助于偏头痛的发作，增加了癫痫发作的可能性[ 47 ]。

6）癫痫发作

血脑屏障（BBB）功能障碍与癫痫发作和癫痫有关。一些研究人员认为，癫痫发作既可以是血脑屏障功能破坏的原因，也可以是其结果[ 48 ]。

免疫系统功能异常和炎症会对BBB完整性产生负面影响。压力会激活位于BBB周围的脑肥大细胞，从而导致BBB破坏。脑肥大细胞的活化也有助于偏头痛的发作，并增加癫痫的可能性[47，48 ]。

在许多动物模型中，长时间的癫痫发作活动后脑内BBB破坏和白蛋白水平增加[ 48 ]。

脑中白蛋白的积累可引起慢性癫痫病。神经细胞摄取白蛋白会导致细胞死亡。白蛋白还会增加脑部炎症，导致癫痫发作和癫痫[ 48 ]。

血脑屏障损害也增加了自闭症儿童癫痫发作的风险[ 47 ]。

癫痫和癫痫发作中BBB渗漏的可能治疗方法，包括抗癫痫药或抗惊厥药，微小RNA治疗和mTOR抑制剂。但是，有些人对这些治疗方法没有反应，在得出任何结论之前还需要进行更多的研究[ 48 ]。

7）精神分裂症

精神分裂症是一种精神病性疾病，其症状包括幻觉，妄想以及其他行为和认知功能障碍。脑部炎症，氧化应激和遗传因素均导致该疾病[ 49 ]。

血脑屏障功能障碍也与精神分裂症有关。导致精神分裂症的氧化损伤和炎症也损伤了血脑屏障（BBB）[ 49 ]。

脑部炎症会导致星形胶质细胞损失。星形胶质细胞有助于控制血脑屏障。此外，促炎性细胞因子（TNF-α，IL-1β和IFN-γ）引起血脑屏障通透性的剂量依赖性增加[ 49 ]。

研究人员研究了精神分裂症患者和健康志愿者的脊髓液。与健康人相比，27位精神分裂症患者的脊髓液中白蛋白和免疫球蛋白的浓度明显更高，表明血脑屏障的破坏[ 50 ]。

导致精神分裂症的机制也可能破坏血脑屏障的完整性。相反，血脑屏障的分解会导致与精神分裂症有关的毒性炎症反应[ 49 ]。

8）抑郁

长期炎症可能导致神经血管功能障碍并破坏正常的大脑活动。反过来，这会导致抑郁或其他精神疾病[ 51 ]。

趋化因子是一种将细胞吸引到炎症部位的细胞因子。通常，趋化因子不能穿过血脑屏障。但是，在BBB通透性增加的情况下，例如抑郁症，趋化因子会通过[ 52 ]。

与严重抑郁症相关的氧化应激会损害神经功能。氧化应激也可能损害BBB细胞[ 53 ]。

据信在严重的抑郁症中，脑部炎症会损害神经功能并增加BBB通透性。星形胶质细胞损失和促炎细胞因子导致血脑屏障功能障碍[ 53 ]。

对84名老年女性患者的脊髓液进行分析的结果表明，抑郁症患者的血脑屏障通透性较高。与没有抑郁症的女性相比，患有抑郁症的十四名女性的白蛋白水平更高[ 54 ]。

进一步阅读

✅ 第2部分：导致脑漏的因素和疾病状态
✅ 第3部分：如何修复渗漏的血脑屏障

最近更新时间： 2019年12月17日

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https://selfhacked.com/blog/blood-brain-barrier-causes-tests-leaky-brain/