Question

血脑屏障

Answer 1

血脑屏障——大脑城墙

我们都知道，血液流经身体各部分组织细胞周围的毛细血管网，通过气体扩散与组织细胞进行物质交换，将运来的养料和氧供给组织细胞，从而为人体提供物质、能量和氧气。大脑是人体的指挥中心，是极其重要的器官。一旦大脑受到损伤将会对身体造成不可预测的可怕伤害。因此，我们的身体利用血脑屏障来保护大脑，它犹如一道坚固的城墙，可以防止外来敌人的入侵。

血脑屏障到底是什么呢？它其实是在血管和大脑之间的一种选择性地阻止某些物质由血管进入大脑的“屏障”。19世纪末，微生物学家保罗·埃尔利希在一个实验中“遭遇”了这个屏障。当时他正研究染色技术，目的是使微型生物结构能被研究者看见。当将染色剂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，埃尔利希将此现象解释为脑细胞没有吸收足够的染色剂。

若干年后，埃尔利希的学生埃德文·高曼将苯胺直接注入脊髓中，这一次脑细胞被染上了颜色，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。但当时由于找不到真正的“屏障”，因此人们认为是血管起到了屏障作用。直到20世纪60年代扫描式电子显微镜被用于医学研究时，这层神秘的屏障才被发现。

血脑屏障，又称脑血管障壁，其结构主要有三层：第一层是脑毛细血管的内皮细胞，这种内皮细胞之间衔接十分紧密，不像其他组织的血管内皮细胞那样有较大的缝隙；第二层是脑毛细血管的内皮细胞外的基底膜，这个膜是连续的；第三层是脑毛细血管壁外的神经胶质细胞，脑毛细血管壁外表面积85%都被神经胶质细胞的终足（或称脚板）所包围。

强大紧密的结构几乎使所有的物质都无法通过。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，均无法通过。血脑屏障能够避免大脑受到化学传导物质的影响，维持大脑正常运作，也使脑部不会受到病菌的感染。

究竟是什么在大脑中“作祟”

研究者们发现，饱受抑郁折磨的患者体内血液的炎症反应会增加，大脑内部也会出现局部炎症反应。一般来说，外周系统的免疫炎症分子和其他生物因子都被血脑屏障牢牢地挡在外面，无法进入大脑。那究竟是什么原因使得抑郁症患者的大脑内出现炎症反应呢？

科学家通过对小鼠动物模型和其他临床实验的研究发现，长期处于紧张焦虑状态或有抑郁情绪的患者，其体内的血脑屏障的通透性会发生改变，一些大的生物分子也可以进入脑组织中，从而产生了炎症反应。

长期的紧张焦虑究竟是如何破坏血脑屏障的，又是如何引起外周细胞因子进入大脑从而造成了抑郁问题？

通过对小鼠进行一系列的社会失败应激实验（这种实验可以导致小鼠产生抑郁情绪），研究者发现，小鼠大脑伏隔核中的一种对于维持血脑屏障功能十分重要的紧密结合蛋白质Cld5的表达量急剧变少了。伏隔核会接受大量来自中脑背盖区域的多巴胺能神经元的投射，该神经元与焦虑紧张等行为有着紧密相关。所以研究者们认为，正是由于紧密结合蛋白Cld5的表达量下降导致了血脑屏障的通透性的改变，从而使得外周系统会引起抑郁的“体液因子”进入大脑。

究竟是哪种“体液因子”会让我们变得抑郁？经过大量临床文献的考察发现，抑郁症患者体内的白细胞介素IL6含量远超过其他人，不仅如此，在实验中经历了社会失败应激后的小鼠，体内循环的IL6激增了30倍。最终，研究者认为，外周炎症反应中的单核白细胞会进入大脑中，单核白细胞被激活后会释放多种细胞素、干扰素和白细胞介素。

也就是说，当我们长期处于紧张焦虑的状态时，我们大脑的防卫长城——血脑屏障的通透性会发生改变。通透性的改变导致外周体液中的炎症因子进入大脑，从而影响我们的健康，造成抑郁风险。所以，这也从另一个角度说明放松和减压对于我们的心理健康至关重要。