뇌 혈관 장벽

혈액 뇌 장벽은 뇌 항상성을 제공하는 데 매우 중요하지만, 그 형성에 관한 많은 질문은 아직 완전히 이해되지 않았습니다. 그러나 이제는 BBB가 조직 병리학 장벽의 분화, 복잡성 및 밀도에서 가장 두드러진다는 것은 이미 명백합니다. 주요 구조 및 기능 단위는 뇌 모세 혈관의 내피 세포입니다.

다른 기관과 마찬가지로 뇌의 신진 대사는 혈류와 함께 들어오는 물질에 달려 있습니다. 신경계의 작용을 제공하는 수많은 혈관은 벽을 통한 물질의 침투 과정이 선택적이라는 사실로 구별됩니다. 뇌 모세 혈관의 내피 세포는 연속적인 접촉에 의해 연결되어 있으므로 물질은 세포 자체를 통해서만 전달 될 수 있지만 그 사이를 통과 할 수는 없습니다. Glial 세포, 혈액 뇌 장벽의 두 번째 구성 요소, 모세 혈관의 외부 표면에 준수합니다. 뇌 심실의 혈관 신경총에서, 장벽의 해부학 적 기초는 단단히 연결된 상피 세포입니다. 현재 혈액 뇌 장벽은 아나 토모 형태가 아니라 활성 수송 메커니즘을 통해 신경 세포로 다양한 분자를 선택적으로 통과시키고 어떤 경우에는 전달할 수있는 기능적인 개체로 간주됩니다. 따라서 장벽은 규제 및 보호 기능을 수행합니다.

뇌에는 혈액 뇌 장벽이 약해져있는 구조가 있습니다. 이, 무엇보다도, 시상 하부,뿐만 아니라 3, 4 심실의 하단에 형성의 수 - 후면 상자 (지역 postrema), subfornical subkomissuralny과 몸뿐만 아니라 뇌의 송과선. BBB의 무결성은 뇌의 허혈성 및 염증성 병변에 의해 방해받습니다.

혈액 뇌 장벽은 이들 세포의 성질이 두 조건을 만족할 때 최종적으로 형성되는 것으로 간주됩니다. 첫째, 액상 엔도 시토 시스 (피노 사이토 시스)의 속도는 극히 낮아야한다. 둘째, 매우 높은 전기 저항이 특징 인 특정 밀도의 접점이 셀 사이에 형성되어야합니다. 그것은 1000-3000 옴 / cm의 값에 도달 ² 모세관 pial과 2000 뇌실질 내 뇌 모세 혈관에 대한 8000 0m / cm2로합니다. 비교를 위해 골격근의 모세 혈관 내 경간 전기 저항의 평균값은 20 ohm / cm2에 불과합니다.

대부분의 물질에 대한 혈액 뇌 장벽의 침투성은 대개 그 물질의 특성뿐만 아니라 뉴런이 이러한 물질을 스스로 합성 할 수있는 능력에 의해 결정됩니다. 이러한 장벽을 극복 할 수있는 물질로는 첫째, 산소와 이산화탄소뿐만 아니라 뇌의 정상 기능에 필요한 다양한 금속 이온, 포도당, 필수 아미노산 및 지방산이 있습니다. 포도당과 비타민의 운반은 벡터를 사용하여 수행됩니다. 동시에 D- 포도당과 L- 포도당은 장벽을 통한 침투율이 다르며, 처음에는 100 배 이상 높습니다. 포도당은 뇌의 에너지 대사와 여러 아미노산과 단백질의 합성에 중요한 역할을합니다.

혈액 - 뇌 장벽의 기능을 결정하는 주요 인자는 신경 세포의 대사 수준입니다.

뉴런에는 적절한 모세 혈관의 도움으로 필요한 물질뿐만 아니라 뇌척수액이 순환하는 연질 및 거미 껍질의 과정이 제공됩니다. 뇌척수액은 두개골의 구멍과 뇌의 뇌실과 뇌의 막 사이의 공간에 있습니다. 인간의 경우, 부피는 약 100-150 ml입니다. 뇌척수액으로 인해 신경 세포의 삼투압 균형이 유지되고 신경 조직에 독성을 나타내는 대사 산물이 제거됩니다.

중재자 교환의 방식과 신진 대사에서 혈액 - 뇌 장벽의 역할 (Shepherd, 1987) 

혈액 - 뇌 장벽을 통한 물질의 통과는 혈관벽의 투과성 (분자량, 물질의 충전 및 친 유성)뿐만 아니라 능동적 인 수송 시스템의 존재 또는 부재에 의존한다.

혈액 뇌 장벽을 통해이 물질의 전달을 제공하는 입체 특이적인 인슐린 비 의존적 글루코스 전달체 (GLUT-1)는 뇌 모세 혈관의 내피 세포가 풍부하다. 이 수송 체의 활성은 정상 상태에서 뇌가 필요로하는 양의 2-3 배의 포도당 전달을 보장 할 수 있습니다.

혈액 뇌 장벽 수송 시스템의 특성 (이후 : Pardridge, Oldendorf, 1977)

이동 가능한 연결	1 차 기판	Km, mM	Vmax nmol / min * g
헥 소세스	포도당	9 일	1600
모노 카르 복실 산	젖산	1.9	120
중성 아미노산	페닐알라닌	0.12	30
기본 아미노산	라이신	0.10	여섯 번째
아민	콜린	0.22	여섯 번째
Purines	아데닌	0.027	1
뉴 클레오 사이드	아데노신	0.018	0.7

이 운반자의 기능이 붕괴 된 소아에서는 뇌척수액의 포도당 수준이 현저하게 감소하고 뇌의 발달과 기능이 붕괴됩니다.

모노 카복실산 (L- 락 테이트, 아세테이트, 피루 베이트) 및 케톤 바디는 별도의 입체 특이 적 시스템에 의해 운반됩니다. 그들의 수송 강도는 글루코오스 수송보다 낮지 만, 신생아 및 금식에서 중요한 대사 기질이다.

콜린의 중추 신경계로의 운반은 또한 담체에 의해 매개되며 신경계에서 아세틸 콜린의 합성 속도에 의해 조절 될 수있다.

비타민은 뇌에서 합성되지 않으며 특별한 수송 시스템을 통해 혈액으로부터 공급됩니다. 이 시스템은 정상적인 조건에서 상대적으로 낮은 수송 활동을한다는 사실에도 불구하고 뇌에 필요한 양의 비타민 수송을 제공 할 수 있지만 음식에 결핍되면 신경 장애로 이어질 수 있습니다. 일부 혈장 단백질은 또한 혈액 뇌 장벽을 통과 할 수 있습니다. 그들의 침투 방법 중 하나는 수용체가 매개하는 트랜스 사이토 시스 (transcytosis)입니다. 이것이 인슐린, 트랜스페린, 바소프레신 및 인슐린 유사 성장 인자가 장벽을 통과하는 방법입니다. 뇌의 모세 혈관의 내피 세포는 이들 단백질에 대한 특이 적 수용체를 가지며 단백질 - 수용체 복합체의 엔도 사이토 시스를 수행 할 수있다. 후속적인 사건의 결과로서 복합체가 분해되고, 손상되지 않은 단백질이 세포의 반대편에서 방출 될 수 있고, 수용체가 막에 재 - 삽입되는 것이 중요하다. 다중 양이온 성 단백질 및 렉틴의 경우, BBB를 통한 침투 방법은 또한 간 세포 간증이지만, 특정 수용체의 작동과 관련이 없다.

혈액 속에 존재하는 많은 신경 전달 물질은 BBB에 침투 할 수 없습니다. 따라서 도파민은이 능력을 갖지 않지만 L-Dopa는 중성 아미노산 수송 시스템을 사용하여 BBB를 통과합니다. 또한, 모세관 세포는 또한 독소에 신경 전달 물질을 순환하는 혈액으로부터 뇌뿐만 아니라 보호를 제공하는 신경 전달 물질 (콜린, GABA-아미나 아미노 펩티다아제 등.), 약물 및 유해 물질, 대사 효소를 포함한다.

GEB는 또한 뇌 모세 혈관의 내피 세포에서 혈액으로 물질을 운반하는 캐리어 단백질에 참여하여 뇌로의 침투를 방지합니다 (예 : b-glycoprotein).

개체 발생 과정에서 BBB를 통한 다양한 물질의 이동 속도가 크게 변화합니다. 따라서 신생아에서 b- 히드 록시 부티레이트, 트립토판, 아데닌, 콜린 및 포도당의 수송 속도는 성인보다 유의하게 높다. 이것은 에너지 및 거대 분자 기질에서 뇌의 발달이 상대적으로 더 높은 것을 반영합니다.

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