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血脑屏障。原图链接

血脑屏障（英语：blood–brain barrier ，BBB），血管和脑之间有一种选择性地阻止某些物质由血液进入大脑的“障壁”，也称为脑血管障壁或血脑障壁。脑血管障壁几乎不让任何物质通过，除了氧气、二氧化碳和血糖，大部分的药物和蛋白质由于分子结构过大，一般无法通过。

概述

血脑屏障是存在于血液和脑组织之间的一层保护性屏障系统，它允许脑组织所需要的营养物质通过，有效阻止一些异物和大分子物质通过，防止血液中的有害物质侵入脑内，造成脑损伤。

血脑屏障是由脑毛细血管的内皮细胞、基膜和胶质细胞足突共同组成。其中，脑微血管在结构上与其他组织器官的毛细血管相比有明显的不同，具体有：

1. 缺少一般毛细血管所具有的孔道或者孔道少而小，内皮细胞彼此间重叠覆盖，且连线紧密。其中，脑毛细血管内皮细胞及其之间的紧密连线是血脑屏障发挥防御功能的重要结构基础，对维持大脑内环境的相对稳定十分重要。
2. 内皮细胞被一层连续的基底膜包围，基底膜之外有大量星形胶质细胞的血管周足、终足，包被脑毛细血管表面，形成脑毛细血管的多层膜性结构，即脑组织的防护性屏障。

发展历史

19世纪末，保罗·埃尔利希在一个实验中发现了这个障壁。保罗·埃尔利希当时是位微生物学家，他当时正研究染色技术，目的在于使微形生物结构能被看见。这些染色剂中，尤其苯胺在当时，常被使用。当将苯胺注入生物体内的时候，这个生物的所有器官都会被染色，唯独脑细胞没有被染色。当时，埃尔利希将此现象归咎为脑细胞没有吸收足够的染色剂。

许多年后，埃尔利希的学生，Edwin Goldmann将苯胺直接注入脊髓中，这时脑细胞被染上颜色，但是身体其他地方却没有被染色。这个现象，明显展现出脑和身体其他组织有一层屏障，当时由于找不到“屏障”，因此血管被认为是那层障壁。直到1960年代，扫描式电子显微镜被用于医学研究的时候，这层神秘的障壁才被发现。

障壁结构 

脑血管障壁的结构主要有三层，由管内开始算起：

• 第一层：脑毛细血管的内皮细胞间衔接得十分紧密，不像其他组织的血管内皮细胞那样有较大的缝隙；
• 第二层：脑毛细血管的内皮细胞外有个基底膜，这个膜是连续的；
• 第三层：脑毛细血管壁外表面积的85%都被神经胶质细胞的终足或称脚板所包围。

生理学

脑血管障壁几乎不让任何物质通过，除了氧气、二氧化碳和血糖，大部分的药物和蛋白质由于分子结构过大，一般无法通过。

与其他组织，譬如肌肉组织的毛细血管内皮细胞相比较，脑毛细血管内皮细胞的胞饮作用很微弱。因此，对脑毛细血管内皮细胞来说，借胞饮作用转运物质（大分子和电解质）的能力是很有限的，这就更加强了脑毛细血管壁的屏障功能。

脑血管障壁的功能是避免脑受到化学传导物质的影响。由于身体很多功能都由脑经由荷尔蒙的分泌来控制，如果让化学传导物质在脑里自由流动，可能会造成反馈现象。因此，若要脑部功能维持正常运作，脑血管障壁的存在是必要的。另一方面，脑血管障壁的存在也使脑部不会受到病菌的感染。

相关疾病

多发性硬化症

多发性硬化症（Multiple Sclerosis；MS）是一种中枢神经系统的疾病，也就是说它的病变位于脑部或脊髓。一般认为这是一种自体免疫疾病，意思是个体的免疫系统攻击自己的组织。在多发性硬化症，免疫系统攻击髓鞘质。但是，当一个人突然病发时，用磁共振影像扫描却发现部份的脑或脊椎的脑血管障壁受到破坏，使T细胞能够进入，并破坏髓鞘。

视神经脊髓炎

是一种中枢神经系统疾病，在诊断上容易误诊为多发性硬化症，须经由核磁共振扫描及（nmo-antibody）AQP4-antibody专一抗体检测才得以确诊。视神经脊髓炎在病理机制目前仍待进一步厘清，但针对于部分机制已确定AQP4-antibody所造成的。

进行性多灶性白质脑病

进行性多灶性白质脑病是一种罕见的亚急性脱髓鞘脑病。进行性多灶性白质脑病总是发生于细胞免疫反应缺陷的病人。通常能在爱滋病病患者见到。

医学新知

义大利技术研究院研发出一款仿血脑屏障结构的装置，此研究已刊登在知名的科学期刊”Small”上。血脑屏障在解剖学上的功能除了能保护中枢神经系统，亦能阻隔屏障外的有害物质或是药物进入脑部。此款人工装置结合了人造结构与生物成分两大部分，未来这个仿生血脑屏障装置可以提供研究人员了解药物或奈米药物传输系统如何通过血脑屏障并标靶到中枢神经系统的研究平台。如此得以找寻新的治疗方式来治疗脑癌、阿兹海默症与多发性硬化症等脑部疾病。

仿生血脑屏障的开发是结合许多的科学技术，包含微奈米制程、建模以及微流动态力学。此研究的人造结构部份是使用3D双光子微影蚀刻技术进行开发，然后再结合血管内皮细胞做为生物部分，再将这两者结合在一起即完成此微流道装置。

影片

什么是血脑屏障?

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