血腦屏障
血腦屏障（英語：blood–brain barrier ，BBB），血管和腦之間有一種選擇性地阻止某些物質由血液進入大腦的「障壁」，也稱為腦血管障壁或血腦障壁。腦血管障壁幾乎不讓任何物質通過，除了氧氣、二氧化碳和血糖，大部分的藥物和蛋白質由於分子結構過大，一般無法通過。
目錄
概述
血腦屏障是存在於血液和腦組織之間的一層保護性屏障系統，它允許腦組織所需要的營養物質通過，有效阻止一些異物和大分子物質通過，防止血液中的有害物質侵入腦內，造成腦損傷。
血腦屏障是由腦毛細血管的內皮細胞、基膜和膠質細胞足突共同組成。其中，腦微血管在結構上與其他組織器官的毛細血管相比有明顯的不同，具體有：
- 缺少一般毛細血管所具有的孔道或者孔道少而小，內皮細胞彼此間重疊覆蓋，且連線緊密。其中，腦毛細血管內皮細胞及其之間的緊密連線是血腦屏障發揮防禦功能的重要結構基礎，對維持大腦內環境的相對穩定十分重要。
- 內皮細胞被一層連續的基底膜包圍，基底膜之外有大量星形膠質細胞的血管周足、終足，包被腦毛細血管表面，形成腦毛細血管的多層膜性結構，即腦組織的防護性屏障。[1]
發展歷史
19世紀末，保羅·埃爾利希在一個實驗中發現了這個障壁。保羅·埃爾利希當時是位微生物學家，他當時正研究染色技術，目的在於使微形生物結構能被看見。這些染色劑中，尤其苯胺在當時，常被使用。當將苯胺注入生物體內的時候，這個生物的所有器官都會被染色，唯獨腦細胞沒有被染色。當時，埃爾利希將此現象歸咎為腦細胞沒有吸收足夠的染色劑。
許多年後，埃爾利希的學生，Edwin Goldmann將苯胺直接注入脊髓中，這時腦細胞被染上顏色，但是身體其他地方卻沒有被染色。這個現象，明顯展現出腦和身體其他組織有一層屏障，當時由於找不到「屏障」，因此血管被認為是那層障壁。直到1960年代，掃描式電子顯微鏡被用於醫學研究的時候，這層神祕的障壁才被發現。
障壁結構
腦血管障壁的結構主要有三層，由管內開始算起：
- 第一層：腦毛細血管的內皮細胞間銜接得十分緊密，不像其他組織的血管內皮細胞那樣有較大的縫隙；
- 第二層：腦毛細血管的內皮細胞外有個基底膜，這個膜是連續的；
- 第三層：腦毛細血管壁外表面積的85%都被神經膠質細胞的終足或稱腳板所包圍。
生理學
腦血管障壁幾乎不讓任何物質通過，除了氧氣、二氧化碳和血糖，大部分的藥物和蛋白質由於分子結構過大，一般無法通過。
與其他組織，譬如肌肉組織的毛細血管內皮細胞相比較，腦毛細血管內皮細胞的胞飲作用很微弱。因此，對腦毛細血管內皮細胞來說，借胞飲作用轉運物質（大分子和電解質）的能力是很有限的，這就更加強了腦毛細血管壁的屏障功能。
腦血管障壁的功能是避免腦受到化學傳導物質的影響。由於身體很多功能都由腦經由荷爾蒙的分泌來控制，如果讓化學傳導物質在腦裡自由流動，可能會造成反饋現象。因此，若要腦部功能維持正常運作，腦血管障壁的存在是必要的。另一方面，腦血管障壁的存在也使腦部不會受到病菌的感染。
相關疾病
多發性硬化症
多發性硬化症（Multiple Sclerosis；MS）是一種中樞神經系統的疾病，也就是說它的病變位於腦部或脊髓。一般認為這是一種自體免疫疾病，意思是個體的免疫系統攻擊自己的組織。在多發性硬化症，免疫系統攻擊髓鞘質。但是，當一個人突然病發時，用磁共振影像掃描卻發現部份的腦或脊椎的腦血管障壁受到破壞，使T細胞能夠進入，並破壞髓鞘。
視神經脊髓炎
是一種中樞神經系統疾病，在診斷上容易誤診為多發性硬化症，須經由核磁共振掃描及（nmo-antibody）AQP4-antibody專一抗體檢測才得以確診。視神經脊髓炎在病理機制目前仍待進一步釐清，但針對於部分機制已確定AQP4-antibody所造成的。
進行性多灶性白質腦病
進行性多灶性白質腦病是一種罕見的亞急性脫髓鞘腦病。進行性多灶性白質腦病總是發生於細胞免疫反應缺陷的病人。通常能在愛滋病病患者見到。
醫學新知
義大利技術研究院研發出一款仿血腦屏障結構的裝置，此研究已刊登在知名的科學期刊」Small」上。血腦屏障在解剖學上的功能除了能保護中樞神經系統，亦能阻隔屏障外的有害物質或是藥物進入腦部。此款人工裝置結合了人造結構與生物成分兩大部分，未來這個仿生血腦屏障裝置可以提供研究人員了解藥物或奈米藥物傳輸系統如何通過血腦屏障並標靶到中樞神經系統的研究平台。如此得以找尋新的治療方式來治療腦癌、阿茲海默症與多發性硬化症等腦部疾病。
仿生血腦屏障的開發是結合許多的科學技術，包含微奈米製程、建模以及微流動態力學。此研究的人造結構部份是使用3D雙光子微影蝕刻技術進行開發，然後再結合血管內皮細胞做為生物部分，再將這兩者結合在一起即完成此微流道裝置。[2]
影片
參考資料
- ↑ 什麼是血腦屏障？醫學網
- ↑ 世界首創以複合奈米技術製備仿生血腦屏障醫療器材催化器