评价药物通过血脑屏障方法现状

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1、评价药物通过血脑屏障方法现状中枢神经系统内神经元的正常功能活动需要其周围的微环境保持一定的稳定性，维持这种稳定性的结构称脑屏障。按其形态，脑屏障分三类：血-脑屏障（bloodbrainbarrier，BBB），血-脑脊液屏障（bloodcerebrospinalfluidbarrier），脑脊液-脑屏障（cerebrospinalfluidbrainbarrier）。其中，BBB为三者中最重要的组成部分。微观上BBB分三层结构，由内向外依次为（1）脑和脊髓内的毛细血管内皮，不同于外周毛细血管内皮的是，脑毛细血管内皮细胞

2、之间为紧密连接，细胞吞饮泡很少，细胞内含有丰富的酶系统，其屏障作用分机械屏障和酶屏障[1]；（2）毛细血管基膜；（3）胶质膜，即星形胶质细胞足突。　　物质透过BBB主要有4条途径：水溶性小分子直接经细胞间隙扩散；脂溶性分子的跨膜扩散；特异受体介导的胞饮作用；特异载体通道和酶系统的激活[2]。　　药物透过BBB的能力通常与药物本身的相对分子质量、脂溶性、荷电性、同血浆蛋白的结合能力以及特定的载体或受体转运系统有关。除水、电解质以及部分大分子物质可自由通过外，大多数能够透过BBB的药物（如左旋多巴、可待因等）则是通过载体介导转运

3、入脑的，其机制包括：易化扩散、主动转运以及胞饮作用。亲水性、大分子的药物本身难以透过BBB，而一些亲脂性、分子量适宜的药物虽能透过血脑屏障，但易被血脑屏障上的P糖蛋白（Pgp）等外排泵转运出来，致脑内有效药物浓度低且作用时间短。　　目前检测药物通过血脑屏障的方法按其实验对象主要分为四大类：动物活体、离体脑组织、体外血脑屏障模型、数学模型。　　1通过对动物活体检测以评价药物通过血脑屏障　　1.1监测脑脊液（cerebrospinalfluid，CSF）电镜显示，神经元除突触接触的部位是神经元间的连接外，其他部分几乎全被神经

4、胶质细胞包围。神经元与神经胶质细胞之间的约数十纳米的间隙中充满着的细胞间液是神经元直接生存的微环境。但限于目前的研究方法，对此微环境的认识有限。在脑屏障的三个组成部分中，脑脊液-脑屏障最不完善，它可使CSF和脑内神经元的细胞外液互相交通。现一般认为物质一旦从血液进入CSF，便可自由扩散进入脑组织，多年来一直以CSF的变化来反映脑内神经元生存环境，监测CSF是筛查作用于脑组织的药物的重要手段[3]。dr1a/1b(-/-)小鼠上的实验结果一致，后者为5.5倍。结果提示伊马替尼穿经BBB受限于Pgp。本技术敏感性高，可完全控制

5、进入脑血管溶液的质量浓度，可以准确研究诸如pH值、离子、流速、蛋白质量浓度等因素对物质入脑吸收的影响，并且能够对局部脑灌流速度直接控制，另由于混入灌流液的血液干扰很少，可对脑血管转运进行正确测量[12]。但此方法技术操作难度大，完整实验所需动物数多，实验数据分析工作量大[13]。　　2.1.3静脉注射技术该技术被誉为评价BBB通透性的“金标准”[13]。大或小鼠经股静脉或尾静脉置管，注入目标化合物及血浆体积标记物（用以校正脑微血管内的残存的目标化合物），经股动脉置管于不同时间点取血。实验毕，杀死动物，测脑内化合物浓度。也可不

6、予股动脉置管，直接杀死动物取血，同时测脑内化合物浓度。此操作也需清除结合于脑内微血管壁上及微血管内皮细胞中尚未进入脑组织中的化合物，可用右旋糖酐成分密度离心法来清除脑匀浆中微血管的可以有效地。当然，如果此化合物与微血管结合不紧密，可在脑组织匀浆过程中脱落下来，干扰实验结果。Saito[14]用此技术对载体介导的125IAbeta140进行大鼠脑摄取计算，其结果两倍于脑对吗啡的摄取，并且可结合于AlzheimerDisease病的脑内淀粉状蛋白上，以影像学技术显影而明确病变部位。此技术也有其局限，操作中目标化合物可能被代谢

7、并分布于外周器官中，造成计算不准确。但仍被认为是最接近人体状况的技术[15]。　　2.2常用的检测方法　　2.2.1影像学方法包括放射自显影技术（autoradiography）、正电子发射断层扫描（positronemissiontomography，PET）、单光子发射计算机断层扫描（singlephotonemissionputedtomography，SPECT）等。本文仅论及放射自显影技术。　　放射自显影技术原理是将放射性同位素（如14C和3H）标记的化合物导入生物体内，经过一段时间后，将标本制成切片或涂片，涂上卤

8、化银乳胶，经一定时间的放射性曝光，组织中的放射性即可使乳胶感光。然后经过显影、定影处理显示还原的黑色银颗粒，即可得知标本中标记物的准确位置和数量。Charlton等[16]将三种甘氨酸受体拮抗剂和一种血管紧张素Ⅱ拮抗剂分别经鼻腔黏膜或静脉给药，用放射自显影技术显影并定量三种甘氨酸受体拮抗剂