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血脑屏障的机制与功能研究血脑屏障（Blood Brain Barrier, BBB）是脑部神经系统的一种保护性结构，它能够阻止大多数药物、细菌、病毒等有害物质进入大脑，同时维持脑内环境的稳定。
BBB的建立和维持需要多个细胞类型的密切协作，其中包括微血管内皮细胞、astrocytes以及pericytes。
在本文中，我们将探讨BBB的机制和功能以及近年来关于BBB的研究进展。
BBB的机制BBB的机制主要是由微血管内皮细胞和astrocytes共同构成的血脑屏障基质来维护的。
微血管内皮细胞是BBB的主要组成部分，它们形成密实的血管内膜，使大分子物质无法通过，同时可以通过上皮细胞间紧密连接部分形成紧密连接，阻挡细胞外液体的渗透。
Microvilli扩大了微血管表面积，增加了脑部的氧气和营养的供给。
Astrocytes则通过足突形成被称为紧密交界处的典型网状结构，使BBB更具完整性。
BBB的功能BBB通过以下途径来保持脑内环境的稳定和保护脑部免受有害物质的侵害：1.阻止细菌及病毒进入大脑BBB能够阻止大多数药物、细菌、病毒及其他有害物质从血流中进入大脑，在大脑内形成相对稳定的生理环境，保证大脑不受细菌、毒素等侵害。
2.维护脑部代谢活动BBB防止外部有害物质切断了脑内代谢通路，维护血液–脑屏障的结构稳定，限制内源性有害物质、代谢产物的进入，维持神经细胞的功能。
3.维持电化学平衡BBB维持脑内外离子的稳态，自动调节离子的比例和浓度，防止神经细胞受到影响而导致电化学平衡失调。
BBB的研究进展BBB的研究是神经科学领域的一个热门课题。
经过多年的研究，科学家们已不仅仅了解了BBB的构成和功能，还发现了BBB在一些疾病的治疗中的重要作用。
1. BBB在多发性硬化中的研究多发性硬化（Multiple Sclerosis, MS）是一种神经系统疾病，病因未明，至今仍没有根治。
研究发现，患有MS的患者的 BBB会呈现损伤和不稳定现象，如有病变区域的 BBB，通透性会有所增加，导致有害物质进入脑部。
血脑屏障的结构和功能研究血脑屏障（Blood-Brain Barrier, BBB）是指由脑微血管内皮细胞、导管细胞、小胶质细胞、贴壁细胞等多种细胞构成的生理屏障，它负责能够阻挡有害物质进入脑组织，维持神经系统内环境的稳定性，是脑室周围和脑组织中间的天然屏障。
BBB是一种非特异性的保护性屏障，具有高度的选择性通透性。
因此它只能阻挡某些有害物质，如毒性药物、蛋白质、病毒和细菌等，而保护有益的物质，如氧气、葡萄糖等进入脑组织。
BBB的异常功能与许多神经系统疾病有关，如脑肿瘤、脑中风、癫痫等。
BBB的结构BBB的结构由内皮细胞和紧密排列的有机基质层构成，有机基质层是指包括基底膜、星形胶质细胞（Astrocyte）脚突和脑血管平滑肌细胞在内的多种成分。
内皮细胞表面密密麻麻地覆盖着许多壳状阴极蛋白（Claudin）和含有氨基酸残基的蛋白质（Occludin）等紧密连接蛋白，这些紧密连接蛋白是维持BBB抗渗透性的核心因素。
此外，内皮细胞膜上的ABC转运泵（ATP Binding Cassette Transporters）和多种酶类如γ-谷氨酰转移酶（γ-glutamyltransferase）也参与了与BBB的通透性有关的调节作用。
星形胶质细胞形状特殊，由一个细胞体和数条突起组成。
这些突起丰富地分布在BBB内皮细胞血管周围区域，星形胶质细胞与内皮细胞形成的间隙形成了所谓的亲密接触。
星形胶质细胞的脚突具有胶质细胞产生的脑血管收缩素（Astrocyte-derived Vasoactive Substance）等细胞因子的分泌功能，从而调节和改善BBB的透过性和稳定性。
脑血管平滑肌细胞主要表现为外膜的支持和它们构成平滑肌细胞肌束的作用。
尽管它们相对较少附着在BBB上，但它们的收缩仍可能引起脑血管的紧闭和脑血流减少。
BBB的功能BBB的主要功能是维持脑内稳定的物质和能量代谢环境。
BBB阻止了许多有害的物质（如微生物、毒素、肿瘤细胞等）进入脑组织，隔绝了血浆中许多本质分子直接进入脑组织的通道。
血脑屏障体外细胞模型的建立与比较苏钰雯;修建波;许琪【期刊名称】《基础医学与临床》【年(卷),期】2022(42)5【摘要】目的构建不同培养模式的血脑屏障(BBB)体外细胞模型并进行结构和功能的比较和分析。
方法用人脑微血管内皮细胞系(hCMEC/D3)、人脑星形胶质母细胞瘤细胞系(U87MG)和人脑血管周细胞系(HBVP)3种细胞在Transwell装置中构建细胞模型。
根据细胞种类和细胞位置的不同,将模型分为单培养、双培养(hCMEC/D3+U87MG或HBVP)、不接触共培养、半接触共培养和全接触共培养5种血脑屏障体外细胞模型。
检测模型的通透性和渗透性以及相关蛋白和基因的表达,比较不同模型的结构和功能特点并分析。
结果与单培养和双培养模型相比,共培养模型的渗透性降低,紧密性升高,血脑屏障相关的基因和蛋白的表达也升高(P<0.05)。
在共培养模型中,半接触和全接触培养模型具有更低的渗透性(P<0.001),全接触细胞培养模型的紧密性更高(P<0.01),部分血脑屏障相关蛋白和基因的表达也更高(P<0.05)。
结论全接触共培养细胞模型具有更优的血脑屏障相关性质,更适用于血脑屏障研究。
【总页数】7页(P714-720)【作者】苏钰雯;修建波;许琪【作者单位】中国医学科学院基础医学研究所【正文语种】中文【中图分类】R338.2【相关文献】1.体外血脑屏障细胞模型的建立2.大鼠脑微血管内皮细胞与周细胞、星形胶质细胞共培养建立体外血脑屏障模型3.新生鼠肺成纤维细胞原代培养方法的比较与体外肌成纤维细胞分化模型的建立4.冰片对血脑屏障体外模型细胞间紧密连接和细胞吞饮囊泡的影响5.大鼠脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养血脑屏障体外模型的建立因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
体外血脑屏障模型建立
体外血脑屏障模型建立是一项重要的实验技术，该技术可以用来模拟人体的血脑屏障功能，以研究药物透过血脑屏障的能力，从而为药物研发提供更加准确的实验数据。
建立体外血脑屏障模型的过程主要分为以下几个步骤：首先，需要从动物（例如小鼠）的脑部获取毛细血管，然后将这些毛细血管培养在细胞培养皿中。
其次，需要向这些毛细血管中加入人类脑部内皮细胞（BMEC），这些细胞可以在培养皿中生长并形成一层膜状结构。
最后，将实验所需的药物或其他物质加入培养皿中，以观察其是否能够通过膜状结构进入毛细血管内。
通过建立体外血脑屏障模型，可以更加准确地评估药物的透过血脑屏障的能力，从而为药物研发提供科学依据。
同时，这项技术也可以用来研究血脑屏障的结构和功能，为神经系统疾病的治疗提供更深入的理解和探索。
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药物血脑屏障通透性体外模型及评价方法的研究进展
程刚;郑金红;李国臣;刘阳;张华妮;曹贤达;殷莉
【期刊名称】《中国现代药物应用》
【年(卷),期】2022(16)11
【摘要】血脑屏障(BBB)是位于循环血液与中枢细胞外液之间的一道天然生理屏障,其表现出的动态选择性滤过作用决定了BBB在防卫中枢神经系统(CNS)免受异物侵害的同时也限制了相关药物的递送吸收。
本文通过查阅近年来国内外相关文献,梳理常见BBB体外细胞模型的优缺点,并对各种药物BBB通透性方法进行评价分析,揭示构建一种高度契合人体内真实BBB条件的模型,不仅对BBB生理机制进行研究,而且在新型靶向药物的设计与筛选中都具有极大帮助。
最后展望当前中药纳米递药系统这一热点研究方向,为深入开发穿透BBB治疗CNS疾病的药物提供积极探索。
【总页数】6页(P178-183)
【作者】程刚;郑金红;李国臣;刘阳;张华妮;曹贤达;殷莉
【作者单位】十堰市中西医结合医院药学部
【正文语种】中文
【中图分类】R74
【相关文献】
1.咪唑克生对体外血脑屏障炎症模型通透性的影响
2.大鼠稳态脑分布模型评价药物的血脑屏障通透性
3.十溴联苯醚对血脑屏障体外模型通透性的影响
4.药物膜通透
性体外评价方法研究进展5.血脑屏障氧糖剥夺体外模型中缺氧诱导因子-1α的表达及血脑屏障通透性的变化
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血脑屏障的生理特征及其研究方法血脑屏障是连接脑组织与循环系统之间的重要物理屏障，它在保持神经系统功能正常运作中起着至关重要的作用。
血脑屏障可以阻止血液中许多分子物质和细胞成分进入神经组织，从而防止血液脑质转移和维护神经环境的稳定。
本文将从血脑屏障的构成、特征和研究方法等方面进行探讨。
一、血脑屏障的构成和特征血脑屏障由多种细胞类型组成，包括微血管内皮细胞、基底膜和邻近星形细胞等。
微血管内皮细胞是主要构成血脑屏障的细胞类型，其间质充满了紧密连接蛋白，如在内皮细胞间连接的紧密连接蛋白ZO-1、Claudin和Occludin等，他们可以形成完整的屏障。
紧密连接物质是维持细胞间互不穿透的关键，它们可以防止大分子进入神经组织。
此外，基底膜也对血脑屏障的形成和维持发挥着作用，它可通过蛋白质、多胺和糖等联系和吸附微血管内皮细胞和星形细胞。
邻近星形细胞是一种特化的神经胶质细胞，星形细胞的作用不仅在于提供结构上的支持，同时还能影响神经元活动。
血脑屏障的生理特征在于，它可以过滤血液中的物质，只让小分子物质（如氧分子）和特定分子物质（如葡萄糖）通过。
这种“选择性通透性”是血脑屏障的重要特征之一，它可以有效保障神经组织的稳定运作。
二、血脑屏障的研究方法针对血脑屏障的研究，科学家们利用多种方法进行探究。
其中，透射电子显微镜和荧光显微镜是目前使用最广泛的研究方法。
透射电子显微镜能够通过特定技术将样品切片并通过电子束照射产生高分辨率图像。
这种技术可以用于观察并细致测量血脑屏障的组成结构、确定细胞的超微结构等。
荧光显微镜可以对特定物质进行标记，以便直接观察它们的位置和运动。
其中最常用的标记物是荧光素，抗体或以荧光作为标记的溶酶体标记物。
此外，尚有其它诸如穿脑氨酸、漏斗蛋白和荧光素等等，这些方法在研究血脑屏障的功能与疾病发展机制等方面也有着重要的应用和效果。
结论血脑屏障是维护神经组织正常运作的基础，它不仅具备机械阻挡外来物质的作用，而且还能进行生化过滤和运输等多种功能。
血脑屏障模型芯片
血脑屏障是一种生理屏障，可以帮助保护脑部免受有害物质的侵害。
由于血脑屏障十分严密，使得许多药物都很难进入脑部治疗疾病。
因此，科学家们一直在寻找改善药物转运的方法，这就是血脑屏障模型芯片的研制背景。
血脑屏障模型芯片的研制是一个跨学科的合作项目，参与者包括工程师、材料学家和神经科学家等多个领域的专家。
他们利用微纳米加工技术和生物技术，将肝脏、肠道和脑组织等重要器官的细胞培养在芯片上，并模拟了真实人体环境。
这种芯片可以模拟人体内的微环境，包括透过细胞通道通过的药物和细胞之间的相互影响等等，很大程度上提高了药物进入脑部的效率。
这种技术有助于加快药物研发和临床应用，帮助医生更有效地治疗脑部疾病。
血脑屏障模型芯片的研制是生物医学工程领域的重要突破，对缩短药物研发时间和提高治疗效果有着重要意义。
这种技术的未来前景非常广阔，可以应用于研究和治疗许多神经系统疾病，如帕金森病、阿尔茨海默症和脑卒中等。
总之，血脑屏障模型芯片是一个革命性的医学工程项目，可以大大提高脑部药物治疗效果。
随着这项技术的成熟和进一步发展，我们有理由相信，它将在未来的医疗领域发挥更大的作用，带给人们更多的健康和福音。
血脑屏障体外实验模型的建立谢英;叶丽亚;张小滨;侯新朴;娄晋宁【期刊名称】《北京大学学报（医学版）》【年(卷),期】2004(036)004【摘要】目的:应用培养的CBA/J小鼠脑血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells,BMVEC)构建血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的体外实验模型.方法:将BMVEC种植在明胶包被的24孔板细胞插入器的微孔滤膜上培养至汇合状态,通过4 h液面渗漏实验、扫描和透射电镜、血脑屏障形成前后膜两侧的电阻以及辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)的通透性和RMP-7对血脑屏障通透性的调控作用来证实BBB的形成.结果:BMVEC培养至汇合后,4 h液面渗漏实验成为阳性;扫描电镜显示细胞形成单层,透射电镜证实细胞间形成紧密连接;跨细胞电阻(the transendothelial electrical resistance,TEER)分别为汇合前和人脐静脉内皮细胞的3.2倍和7.7倍;对HRP的通透率分别为前对照组的13.4%和6.7%;RMP-7处理使HRP在BBB的通透率增加了2.7倍.结论:构建的BBB体外模型在形态学、电阻和通透性方面具备了BBB的基本特性,适用于中枢神经系统药物跨BBB能力的研究.【总页数】4页(P435-438)【作者】谢英;叶丽亚;张小滨;侯新朴;娄晋宁【作者单位】北京大学药学院药剂学系,北京,100083;卫生部中日友好医院临床研究所病理生理研究室;北京大学药学院药剂学系,北京,100083;北京大学药学院药剂学系,北京,100083;卫生部中日友好医院临床研究所病理生理研究室【正文语种】中文【中图分类】R322.81【相关文献】1.人血脑屏障体外实验模型的建立及缺氧-复氧对其通透性的影响 [J], 冯洁;叶丽亚;张文健;刘杰文;娄晋宁;李成辉2.体外血脑屏障模型的建立及发展 [J], 李珺n;彭亮;黄胜和;吴春华;曹虹3.体外血脑屏障模型的建立 [J], 彭镜;尹飞;甘娜;张红媛4.大鼠脑微血管内皮细胞与周细胞、星形胶质细胞共培养建立体外血脑屏障模型[J], 查雨锋;傅晓钟;张顺;罗敏;欧瑜;董永喜;王爱民;王永林5.体外血脑屏障模型的建立 [J], 王卫东;黄虹;邹浩元;钟锋;谢彦鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
离体血脑屏障模型的建立的开题报告一、研究背景血脑屏障是由脑血管内皮细胞、基底膜和周围神经胶质细胞（如星形胶质细胞）组成的一种物理屏障，它能够限制大部分物质（如多数药物）的自由通过，从而维护脑组织的稳定和功能。
但是，一些药物（如化疗药物和抗病毒药物）需要穿过血脑屏障才能发挥治疗作用。
因此，研究离体血脑屏障模型是非常必要的。
目前，许多研究都使用小鼠或大鼠的离体脑切片来构建离体血脑屏障模型。
但是，这种方法具有一些局限性，如脑损伤和细胞死亡等，导致结果可能不太一致。
因此，研究离体血脑屏障模型的建立和优化，具有非常重要的意义。
二、研究内容和目的本文旨在建立一种优化的离体血脑屏障模型，使用人类血脑屏障内皮细胞和星形胶质细胞，在维持其功能性和结构完整性的同时，能够方便地用于高通量筛选试验或毒理学研究。
研究内容包括：1. 优化培养条件：选择合适的培养基、培养时间和温度，以确保血脑屏障的功能性和结构完整性。
2. 特异性检测：使用荧光探针、RT-PCR或Western blot等方法，检测血脑屏障相应蛋白的表达，确认模型的特异性。
3. 通过透过性的变化来评估模型的可靠性。
三、研究方法1. 准备细胞：使用新鲜的人类脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞，分别培养和展开至足够的数量和质量，存放在液氮中备用。
2. 建立模型：在体外培养解冻后的人类脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞，加入适宜的培养基和培养条件（如温度、压力等），孵育一定的时间。
3. 测定透过性：使用修饰过的荧光探针、FITC-蛋白和荧光染料（如草酸二乙酯）等，将其加入到上清液中，测量透过性。
4. 模型特异性检测：使用RT-PCR或Western blot等方法，检测血脑屏障相应蛋白的表达，确认模型的特异性。
四、预期结果完成本文研究后，可以预期得到以下结果：1. 建立一种功能性好、结构完整的离体血脑屏障模型。
2. 模型能够用于高通量筛选试验或毒理学研究，可靠性较高。
3. 可以发现一些新型物质或药物，通过或发挥其作用的能力。
血脑屏障的研究现状血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）是由脑内血管内皮细胞、基底膜和星形胶质细胞等组成的一种天然屏障，它可以有效地隔离脑组织与循环血液之间的物质交换，维护了神经系统的正常结构和功能。
BBB是神经科学研究中的重要问题之一，其研究对于探究神经药理、治疗神经系统疾病及病理性损伤都具有很重要的意义。
BBB的形成和结构BBB隔离了脑组织与外界环境的交换，因此其形成和结构具有显著的特殊性和复杂性。
BBB主要由内皮细胞、基底膜和星形胶质细胞构成，其中内皮细胞紧密连结，形成了血-脑屏障的主体。
此外，基底膜和星形胶质细胞也对血-脑屏障的形成和功能具有重要影响。
BBB的专一性选择BBB具有对大多数药物、染料和蛋白质的选择性通过性能，只有少数特定物质可以通过。
BBB的通过性严格受到内皮细胞的调控，它可以让必需的营养物质和化合物通过，同时阻止有害物质进入脑组织中。
BBB的破坏和修复BBB的破坏可能导致各种神经系统疾病，例如多发性硬化症（multiple sclerosis）、肿瘤和脑积水等。
近年来，许多研究揭示了BBB的修复机制。
BBB的修复可以通过多种途径实现，包括内皮细胞的再生和血管内皮生长因子（VEGF）等的作用。
BBB的研究方法BBB的研究方法涉及到分子生物学、生物化学、生理学和分析化学等多个领域。
研究BBB的方法包括离体和体内的技术手段。
离体技术包括分离BBB微血管、保持细胞活力并测定其通透性或转运能力，以及体外培养脑组织细胞等方法。
体内技术包括放射性同位素示踪、生物荧光标记和电子显微镜等。
BBB的药物递送BBB作为神经系统的屏障，防止多数分子和药物抵达神经系统。
因此，BBB的药物递送是神经科学领域中研究的一个前沿课题。
与常规治疗方法相比，药物递送的方法更有效，需要较小的剂量，并且非侵入性。
结语BBB是神经科学研究中的重要问题之一，其研究对于探究神经药理、治疗神经系统疾病及病理性损伤都具有很重要的意义。
血脑屏障的构建与维护机制血脑屏障是一种神经系统内环境与外界环境隔离的重要屏障，它由脑毛细血管的内皮细胞、基底膜和周围神经胶质细胞共同构成。
血脑屏障的主要作用是维护神经系统内部稳定的化学环境和离子平衡，保护神经组织不受外界环境的干扰和有害物质的毒害。
在实现这一功能的同时，血脑屏障还具有筛选与选择性通透性的特性，以确保心血管系统向神经系统供应的营养成分正常。
构建机制血脑屏障的构建是一个复杂而精细的过程。
它在胚胎发育过程中开始建立，而且必须始终维持正常的功能。
各层结构的协同作用是实现这一目标的关键。
具体地说，从静脉端的毛细血管开始，脑部内皮细胞之间的紧密连接和周围星形细胞的支持结构开始发育，形成一个完整的血脑屏障。
与此同时，血脑屏障中的各种各样的细胞类型逐渐成熟，包括脑基底膜中的基质细胞、周围星形细胞、微血管平滑肌细胞和脑内单核细胞等。
在发育过程中，很多分子和信号通路参与了血脑屏障的建立过程。
一些转录因子特别在这个过程中发挥了重要的调控作用。
其中，NF-κB、TGF-β、STAT3和SREBP等转录因子在细胞外指导组织或细胞内共同调控内皮细胞的紧密连接，维护血脑屏障的稳健性和通透性。
维护机制血脑屏障的维护是一个动态过程，在不同的生理和病理状态下，其通透性和分子运输可能会发生变化。
为此，一些分子和细胞类型参与了血脑屏障的维护，以保持其完整性和功能。
其中，astrocytes是最重要的血脑屏障组成部分之一。
这些细胞不仅提供血管周围有足够的支持，同时也可以通过不同的途径来影响毛细血管的通透性。
具体地， Astrocytes通过分泌支持基底膜的分子，如Laminin等，从而加强血脑屏障的功能。
另外，通过对于细胞周围环境的调节，astrocytes也可以均衡细胞和非细胞因素对于物质通透性的作用，以维护血脑屏障的稳定性和选择性通透性。
此外，局部皮质激素的产生和应用也能发挥一定的作用。
这些激素涉及到多种细胞类型的信号通路，并可以调节神经内皮紧密连接的结构和作用。
体外血脑屏障穿透实验原理引言:体外血脑屏障穿透实验是一种常用的实验方法，用于研究血脑屏障的通透性以及药物在血脑屏障上的转运机制。
本文将围绕体外血脑屏障穿透实验的原理展开介绍。
一、血脑屏障的作用和特点血脑屏障是指由血脑屏障系统组成的生物屏障，它位于脑血管和神经元之间，起到保护和维护大脑内部环境稳定的作用。
血脑屏障由血脑屏障系统的两个主要组成部分构成，即血脑屏障内皮细胞和脑脊液分泌系统。
血脑屏障的主要特点有：1. 高选择性通透性：血脑屏障对一些物质具有高选择性通透性，如葡萄糖等营养物质能够自由通过，而大多数药物和有毒物质则难以穿过血脑屏障。
2. 限制性通透性：血脑屏障限制了血浆中大分子物质和细胞成分的通过，防止它们进入脑组织。
3. 主动转运机制：血脑屏障内皮细胞具有主动转运机制，能够通过特定的转运蛋白将一些物质从血浆侧转运至脑组织侧。
二、体外血脑屏障穿透实验原理体外血脑屏障穿透实验通过模拟体外环境，可以研究药物在血脑屏障上的穿透性和转运机制。
实验通常包括以下几个步骤：1. 血脑屏障模型的建立：体外血脑屏障模型可以使用血脑屏障内皮细胞株、小鼠脑微血管内皮细胞等进行构建。
这些细胞在培养基中生长和分化，形成紧密连接的细胞层，模拟真实的血脑屏障。
2. 药物的添加和培养：在血脑屏障模型中添加待研究的药物，并进行培养，通常是在体外细胞培养箱中，模拟体内环境，如恒温、恒湿、含有适当气体的培养箱中进行。
3. 采样和检测：在一定时间内，通过取样的方式获取培养液，然后使用适当的分析方法，如高效液相色谱法、质谱法等，对药物的浓度进行检测和分析。
4. 数据处理和分析：根据实验结果，可以计算药物通过血脑屏障的透过率、转运速率等参数，评估药物在血脑屏障上的穿透性和转运机制。
三、体外血脑屏障穿透实验的应用体外血脑屏障穿透实验广泛应用于药物研究和开发领域，具有以下几个方面的应用价值：1. 药物筛选和评价：通过体外血脑屏障穿透实验，可以对大量药物进行筛选和评价，评估药物在血脑屏障上的通透性，从而为新药开发提供指导。
血脑屏障渗透模型PAMPA的构建及其条件优化FU Ying;LYU Jinpeng;LI Wenjian;DING Shumin;LIU Li;SONG Guoqiang【摘要】平行人工膜渗透模型(parallel artificial membrane permeation assay,PAMPA)主要以人工磷脂作为生物膜来模拟药物跨膜的屏障,能测定通过被动扩散途径跨过血脑屏障的药物,该模型操作简单,成本低.以实验室合成的化合物为研究对象,在MultiScreen?96-well板上铺一层牛脑磷脂的十二烷溶液作为PAMPA 模型,并通过高效液相色谱(HPLC)测定化合物的血脑屏障渗透率.实验中发现亲脂性化合物水溶性较差,需要添加助溶剂以帮助溶解,因此考察了4种助溶剂(DMSO、乙腈、乙醇、正丙醇)对化合物溶解度的影响及助溶剂含量对磷脂膜完整性的影响,最终选择了浓度为10％的正丙醇做为助溶剂来进行渗透实验,测得了各个化合物的渗透率,并筛选出了渗透率最好的化合物,为将来的药物开发提供指导.【期刊名称】《常州大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2019(031)004【总页数】7页(P86-92)【关键词】平行人工膜渗透模型;血脑屏障;助溶剂;磷脂膜;渗透率【作者】FU Ying;LYU Jinpeng;LI Wenjian;DING Shumin;LIU Li;SONG Guoqiang【作者单位】;;;;;【正文语种】中文【中图分类】TK8血脑屏障(Blood Brain Barrier，BBB)是一种保护大脑免受血液循环中有害物质的影响，并调节特定分子从血液进入中枢神经系统(central nervous system，CNS)的膜 [1-2]。
血脑屏障包括脑毛细血管内皮细胞形成的血浆与脑细胞间的屏障和脉络丛形成的血浆与脑脊液间的屏障，这些屏障能够限制物质(多半为有害物质)在血液和脑组织之间的自由交换，并对不同的物质有不同的通透性[3-4]。
一、实验背景血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）是位于脑毛细血管与脑组织之间的生理屏障，具有选择性地允许某些物质进入脑组织，阻止有害物质和病原体进入大脑的功能。
血脑屏障对于维持大脑内环境的稳定、保护大脑免受外界有害物质的侵害具有重要意义。
本实验旨在通过体外实验方法，研究血脑屏障的通透性，并分析不同因素对血脑屏障通透性的影响。
二、实验目的1. 观察血脑屏障的通透性；2. 分析不同因素（如药物、病理状态等）对血脑屏障通透性的影响；3. 探讨血脑屏障在疾病发生发展中的作用。
三、实验材料与方法1. 实验材料- 脑毛细血管内皮细胞（如人脑微血管内皮细胞HMEC-1）- 脑组织细胞（如大鼠神经胶质细胞）- 实验试剂：药物、病理生理因子、细胞培养试剂等- 实验仪器：细胞培养箱、细胞计数器、酶标仪、显微镜等2. 实验方法（1）细胞培养：将脑毛细血管内皮细胞和脑组织细胞分别培养于合适的培养基中，并保持适宜的细胞密度。
（2）血脑屏障模型构建：将脑毛细血管内皮细胞铺于培养皿上，形成单层细胞，然后在细胞层上方培养脑组织细胞，构建血脑屏障模型。
（3）药物处理：将不同药物或病理生理因子作用于血脑屏障模型，观察其对血脑屏障通透性的影响。
（4）通透性检测：采用酶联免疫吸附法（ELISA）或荧光标记法等方法检测药物或病理生理因子对血脑屏障通透性的影响。
（5）形态学观察：采用显微镜观察血脑屏障模型的形态学变化，分析药物或病理生理因子对血脑屏障的影响。
四、实验结果与分析1. 血脑屏障通透性检测实验结果显示，正常情况下，血脑屏障对某些物质的通透性较低，如葡萄糖、氨基酸等营养物质可以通过，而某些有害物质（如苯、毒素等）则难以通过。
2. 药物对血脑屏障通透性的影响实验结果表明，某些药物（如抗生素、激素等）可以增加血脑屏障的通透性，使有害物质更容易进入脑组织。
例如，抗生素如万古霉素可以增加血脑屏障的通透性，从而提高抗生素在脑组织中的浓度，增强其治疗效果。
血脑屏障穿透新药设计及发现策略评估血脑屏障是一个非常重要的生理屏障，它位于血液和脑组织之间，起到了保护中枢神经系统免受外界物质入侵的作用。
然而，在一些疾病的治疗过程中，我们却需要药物能够穿透血脑屏障，以便能够有效地治疗脑部疾病。
因此，设计和发现能够穿透血脑屏障的新药成为了当今药物研究的一个重要课题。
在血脑屏障穿透新药的设计和发现过程中，科学家们采用了多种策略来评估药物的穿透性能。
其中最常用的策略之一是药物的物化性质研究。
物化性质研究涉及到药物的溶解度、脂溶性、酸碱性等方面的评估。
通常来说，药物在脂溶性上的一定程度上是与其穿透血脑屏障的能力相关的。
如果药物具有一定的脂溶性，那么它更容易通过血脑屏障。
此外，药物的溶解度和酸碱性也会对其穿透性能产生一定的影响。
除了物化性质研究，药物的化学结构也是评估其穿透性能的重要因素之一。
一些药物的化学结构可以通过计算方法进行预测，从而判断其是否具有穿透血脑屏障的潜力。
例如，一些研究表明，具有较低的分子量和较弱的电荷的化合物更容易通过血脑屏障。
因此，在设计新的血脑屏障穿透药物时，科学家们常常会注重调整药物的化学结构，以提高其穿透性能。
除了物化性质和化学结构，药物的药代动力学特性也需要在血脑屏障穿透新药的设计和发现过程中进行评估。
药代动力学是对药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄等过程进行研究的学科。
药物的吸收和分布过程涉及到其在体内的运输，而穿透血脑屏障的能力也是其中的一个重要参数。
因此，在评估血脑屏障穿透新药的设计和发现策略时，科学家们通常会对药物的吸收和分布进行研究，以确定其在体内的运输过程。
除了上述策略，近年来，一些新的评估策略也被提出，以更全面地评估药物的穿透性能。
一个例子是使用体外细胞模型来评估药物对血脑屏障的穿透能力。
这些细胞模型通常是由脑内血管内皮细胞组成的，在体外条件下可以模拟血脑屏障的一些功能。
通过将药物在这些细胞模型中进行穿透实验，可以更直观地评估药物的穿透性能。
![血脑屏障[严选材料]](https://img.taocdn.com/s1/m/8b71f6499ec3d5bbfc0a7406.png)
一、实验目的本研究旨在探讨血脑屏障（Blood-Brain Barrier，BBB）的结构与功能，以及其对外来物质的选择性通过机制。
通过实验验证血脑屏障在保护脑组织免受血液中有害物质侵害中的重要作用。
二、实验材料1. 实验动物：成年大鼠（体重200-250g）；2. 实验试剂：生理盐水、吲哚青绿（ICG）、荧光素钠；3. 实验仪器：电子显微镜、荧光显微镜、血细胞分析仪、紫外分光光度计。
三、实验方法1. 实验分组：将实验大鼠随机分为对照组和实验组，每组10只。
2. 实验操作：（1）对照组：大鼠经腹腔注射生理盐水（0.1ml/100g体重）；（2）实验组：大鼠经腹腔注射ICG（0.1mg/100g体重）；3. 实验观察：（1）观察大鼠注射ICG后，血液中ICG浓度变化；（2）观察大鼠脑组织中ICG的分布情况；（3）观察大鼠脑组织中荧光素钠的分布情况。
四、实验结果1. 对照组大鼠血液中ICG浓度在注射后1小时达到峰值，随后逐渐下降，至实验结束时基本降至正常水平。
2. 实验组大鼠血液中ICG浓度在注射后1小时达到峰值，随后逐渐下降，至实验结束时基本降至正常水平。
3. 对照组大鼠脑组织中ICG分布均匀，荧光显微镜下可见绿色荧光。
4. 实验组大鼠脑组织中ICG分布不均匀，部分区域未见绿色荧光。
五、实验分析1. 对照组大鼠血液中ICG浓度变化表明，ICG能够通过血液循环进入脑组织。
2. 实验组大鼠脑组织中ICG分布不均匀，表明血脑屏障对ICG的选择性通过具有抑制作用。
3. 实验组大鼠脑组织中部分区域未见绿色荧光，提示血脑屏障对ICG的选择性通过具有选择性。
六、实验结论1. 血脑屏障具有选择性通过作用，能够阻止某些物质进入脑组织，保护脑组织免受有害物质侵害。
2. 血脑屏障在脑部疾病的防治中具有重要作用。
七、实验讨论1. 本实验采用ICG作为血脑屏障通透性的评价指标，ICG是一种具有荧光性质的染料，能够通过血液循环进入脑组织，且对脑组织无损害。
中药化学成分透血脑屏障研究中MDCKpHaMDR细胞模型和操作规程的建立建立MDCKpHaMDR细胞模型和标准操作规程，用于评价中药化学成分透血脑屏障的吸收转运。
通过MDCKpHaMDR单层细胞的电镜下形态学特征、跨膜电阻、罗丹明1.2.3的胞内蓄积和双向转运以及阳性对照药咖啡因和阿替洛尔的转运程度等指标对MDCKpHaMDR细胞模型进行评价。
MDCKpHaMDR细胞模型具有良好的完整性、紧密性和Pgp的稳定表达，阳性药物的转运结果与文献值一致。
建立的MDCKpHaMDR细胞模型的各项指标均符合要求，可用于中药化学成分透血脑屏障的吸收转运研究。
标签：MDCKpHaMDR细胞；中药化学成分；血脑屏障；吸收转运近年来，中枢神经系统（central nervous system，CNS）疾病的发病率不断增加，尤其是面对社会老龄化人数的迅速增加，严重影响了人类的生存质量，中药及复方用于脑病治疗越来越普遍，同时脑靶向性给药也越来越受到重视。
药物对脑病的治疗有多种途径，其中透过血脑屏障（bloodbrain barrier，BBB）进入脑内是发挥药物作用的重要前提。
BBB是存在于血液系统与脑组织之间的屏障系统，它的存在有利于维持脑内环境的相对稳定，但同时也阻碍了药物向脑内的递送，成为脑部疾病治疗的主要阻碍。
解剖学上，BBB是一层连续的、覆盖在99%脑毛细血管表面的内皮细胞膜，由3部分组成，最内层为脑毛细血管内皮细胞及其紧密连接，中间为基质和周细胞，最外层是星形胶质细胞和细胞外基质，其中脑微血管内皮细胞是构成BBB结构的基础。
在毛细血管内皮细胞膜和紧密连接上分布有很多物质转运载体（如P糖蛋白，Pgp）[1]等。
随着BBB吸收转运及Pgp功能相关研究工作的深入开展，体外BBB模型因其便利性越来越成为研究药物向脑内递送的最佳工具。
最典型的体外BBB模型是原代培养的脑微血管内皮细胞单独培养[2]或与星型胶质细胞共培养[3]，各有优缺点，如单独培养脑微血管内皮细胞会逐渐丧失BBB的特性，而在培养体系中加入星形胶质细胞后能够较好地模拟体内环境，可以较好地保留BBB的特性[45]。
血脑屏障模型的建立与评价作者：田成林作者单位：解放军总医院神经内科 100853刊名：国外医学(神经病学神经外科学分册)英文刊名：FOREIGN MEDICAL SCIENCES SECTION ON NEUROLOGY & NEUROSURGERY年，卷(期)：2002，29(2)被引用次数：5次1.Gaillard PJ;Voorwinden LH;Nielsen JL Establishment and functional characterization of an in vitro model of the blood-brain barrier,comprising a co-culture of brain capillary endothelial cells and astrocytes 2001(03)2.FISCHER S;Wobben M;Kleinstuck J Effect of astroglial cells on hypoxia-induced permeability in PBMEC cells 2000(04)3.A kiyama H;Kondoh T;Kokunai T Blood-brain barrier formation of grafted human umbilical vein endothelial cells in athymic mouse brain 2000(01)4.Franke H;Galla H;Beuckmann CT Primary cultures of brain microvessel endothelial cells:a valid and flexible model to study drug transport through the blood-brain barrier in vitro 2000(03)5.Biegel D;Spender DD;Pachter JS Isolation and culture of human brain micro-vessel endothelial cells for the study of blood-brain barrier properties in vitro 1995(1-2)6.Kuchler-Bopp S;Delaunoy JP;Artault JC Astrecytesinduce several blood-brain barrier properties in non-neural endothelial cells 1999(06)7.Gargett CE;Bucak K;Rogers PA Isolation,characterization and long-term culture of human myometrial micro-vascular endothelial cells 2000(02)8.Gaillard PJ;vander Sandt IC;Voorwinden LH Atrocitiesincrease the functional expression of P-glycopretein in an in vitro model of the blood-brain barrier 2000(10)9.Sobue K;Yamamoto N;Yoneda K Induction of bloed-brain barrier properties in immortalized bovine brain endothelial cells by astrocytic factors 1999(02)10.Yamagata K;Tagami M;Nara Y Astrocyte-conditioned medium induces blood-brain barrier properties in endothelial cells 1997(24)11.Hurst RD;Fritz LB Properties of an immortalized vascular endothelial/glioma cell co-culture model of the blood-brain barrier 1996(01)12.Scism JL;Laska DA;Horn JW Evaluation of an in vitro coculture modelfortheblood-brainbarrier:comparison of human umbilical vein endothelial cells(ECV304) and rat glioma cells(C6) from two commercial sources 1999(10)13.Tan KH;Dobbie MS;Felix RA A comparison of the induction of immortalized endothelial cell impermeability by astrocytes 2001(07)14.Schroeter ML;MullerS;Lindenau J Astrocytes induce manganese superoxide dismutase in brain capillary endothelial cells 2001(11)endothelial cells:a possible use of aortic endothelial cell forin vitro BBB model 1996(5-6)1.学位论文范祥血脑屏障体外模型的建立及冰片对其影响的研究2004目的使用体外血脑屏障模型,观察冰片对血脑屏障的影响,探讨冰片促进其他物质透过血脑屏障的方式,阐述冰片的"开窍"机制.方法采用大鼠脑微血管内皮细胞、星型胶质细胞共培养技术,建立血脑屏障体外模型,以跨内皮细胞间电阻、多药耐药相关基因表达等指标,观察冰片对血脑屏障体外模型的作用.同时,应用分析化学(高效液相与质谱联合应用)的方法,检测冰片对丹酚酸B通过血脑屏障的影响.结果1.成功培养大鼠脑微血管内皮细胞,应用细胞共培养池,进行脑微血管内皮细胞与星型胶质细胞共培养,建立血脑屏障体外模型.2.星型胶质细胞与脑微血管内皮细胞共培养可以提高血脑屏障特异性酶--γ-谷胺酰胺转肽酶、碱性磷酸酶的表达.3.星型胶质细胞可提高脑微血管内皮细胞跨细胞间电阻,促进血脑屏障中内皮细胞紧密连接的形成.4.冰片在60min和24h内对血脑屏障体外模型跨细胞间电阻均没有明显改变.5.冰片与丹酚酸B联合应用可显著抑制血脑屏障体外模型脑微血管内皮细胞多药耐药相关基因的表达,而二者分别应用时无此作用.结论1.冰片对血脑屏障紧密连接无直接的开放作用.2.冰片与丹酚酸B联合应用抑制脑微血管内皮细胞上多药耐药相关基因的表达,可能是其促进其他物质透过血脑屏障、发挥"开窍"作用的机制之一.2.期刊论文冯洁.叶丽亚.张文健.刘杰文.娄晋宁.李成辉.FENG Jie.YE Li-ya.ZHANG Wen-jian.LIU Jie-wen.LOUJin-ning.LI Cheng-hui人血脑屏障体外实验模型的建立及缺氧-复氧对其通透性的影响-中国医药生物技术2008,3(2)目的 建立人血脑屏障体外实验模型,并探讨缺氧-复氧对血脑屏障模型通透性的影响.方法 将分离、纯化的人脑微血管内皮细胞(HB-MVEC)在细胞插入器上培养至汇合状态,以液面试漏试验确定血脑屏障模型的形成,并通过形态学检查、跨内皮细胞电阻(TEER)测定和辣根过氧化物酶(HRP)通透率对血脑屏障模型进行鉴定;以未达汇合状态的HB-MVEC及培养至汇合状态的人脐静脉内皮细胞(HUVEC)作为对照.观察缺氧.复氧处理(缺氧2h和复氧1、2、4、8、24h)和缺氧-复氧时存在白细胞激活产物(缺氧2 h后在有白细胞激活产物存在情况下复氧1 h)对血脑屏障模型通透性的影响,以及前列腺素E、α1抗胰蛋白酶和丹参单体764-3对血脑屏障模型的保护作用.各项实验均观察3孔细胞.结果 HB-MVEC在细胞插入器培养至汇合状态后,液面试漏试验呈阳性;扫描电镜观察显示细胞间无间隙,透射电镜检查证实细胞间存在紧密连接.血脑屏障模型、未达汇合状态HB-MVEC和HUVEC的TEER分别为(46.0±1.3)、(30.8±1.4)、(7.5±2.1)Ω/cm2;向细胞插入器内加入含HRP的培养基培养1 h后,HRP通透率分别为0.17%±0.03%、0.26%±0.04%和0.94%±0.07%;缺氧2h和复氧1、2、4、8、24h HRP通透率分别为3.97%±0.94%、6.06%±0.75%、7.17%±0.18%、7.96%±0.47%、8.57%±0.62%、10.37%±0.78%.血脑屏障模型缺氧2 h后在有白细胞激活产物的情况下复氧1 h,其HRP通透率为8.87%±0.76%,明显高于无白细胞激活产物组(7.20%±0.87%);而前列腺素E、α1抗胰蛋白酶和丹参单体764-3能够减弱这种情况下的血脑屏障模型通透性增加,3组的HRP通透率分别为7.08%±0.89%,6.01%±0.57%和5.53%±0.62%.结论 应用HB-MVEC可以构建血脑屏障体外模型,缺氧.复氧明显增加血脑屏障模型的通透性,前列腺素E、α1抗胰蛋白酶和丹参单体764-3具有保护血脑屏障模型的作用.3.学位论文杨钰楠微泡联合诊断超声波开放血脑屏障及促药跨膜转运的研究2008背景与目的：Vykhodtseva首次发现超声波能开放血脑屏障，开创了利用超声技术穿颅骨治疗的新领域，且对脑组织损伤甚微，扩大了无创性开放血脑屏障的研究前景。
这一超声技术不同于以往的超声治疗领域，而是利用具有诊断作用的超声波频率和强度在一定剂量的超声造影剂作用下无创性开放辐照区的脑部血脑屏障，且这种作用为可逆性开放，达到了最低危险程度开放血脑屏障。
故超声联合微泡开放血脑屏障成为近年国内外研究的热点。
血脑屏障本身的特殊解剖学结构达到了对外来物质通过的严格选择性，从而维持了脑内环境的稳定，确保脑的正常代谢和生理功能，对人体大脑起到了很好的保护作用。
