缓激肽选择性开放血脑屏障的机制探讨

血脑屏障在保护大脑的同时也限制了药物的转运。而脑肿瘤患者,其血脑屏障功能虽然不全,但脑肿瘤与血管之间存在血脑肿瘤屏障,很大程度上限制了化疗药物进入脑肿瘤组织。因此,在化疗时,提高血脑肿瘤屏障的通透性是提高化疗药物治疗效果的关键。本文就血脑屏障和血肿瘤屏障的结构特点、功能,以及缓激肽对血肿瘤屏障选择性开放的机制等研究进展做一综述。     

用极性表面积和分子体积预测药物对血脑屏障的穿透性

目的:用极性表面积和分子体积预测药物对血脑屏障的穿透性。方法:用Monte Carlo法从半经验自洽场分子轨道AM1法得到最低能构型计算极性表面积和分子体积,用逐步多元回归法导出药物分子分别在脑组织和血液中的稳态浓度之比(logBB)和分子结构参数之间的回归方程式。结果:对于56个化合物组成的训练样本,logBB与氧原子和氮原子(不包括氮分子和硝基中的氮原子)的表面积之和(S_(O,N),A~2)以及分子体积(V,A~3)具有较好的相关性,回归方程式为:logBB=-1.331×10~(-5)V~2 9.228×10~(-3)V-0.02439S_(O,N)-0.4318(n=56,r=0.9043)。对于10个化合物组成的预测样本,预测值与实验值相当符合。结论:本模型简单有效,在药物设计中可以用来预测候选药物的logBB值。     

Prediction of eye irritation from organic chemicals using membrane-interaction QSAR analysis.

Eye irritation potency of a compound or mixture has traditionally been evaluated using the Draize rabbit-eye test (Draize et al., 1944). In order to aid predictions of eye irritation and to explore possible corresponding mechanisms of eye irritation, a methodology termed "membrane-interaction QSAR analysis" (MI-QSAR) has been developed (Kulkarni and Hopfinger 1999). A set of Draize eye-irritation data established by the European Center for Ecotoxicology and Toxicology of Chemicals (ECETOC) (Bagley et al., 1992) was used as a structurally diverse training set in an MI-QSAR analysis. Significant QSAR models were constructed based primarily upon aqueous solvation-free energy of the solute and the strength of solute binding to a model phospholipid (DMPC) monolayer. The results demonstrate that inclusion of parameters to model membrane interactions of potentially irritating chemicals provides significantly better predictions of eye irritation for structurally diverse compounds than does modeling based solely on physiochemical properties of chemicals. The specific MI-QSAR models reported here are, in fact, close to the upper limit in both significance and robustness that can be expected for the variability inherent to the eye-irritation scores of the ECETOC training set. The MI-QSAR models can be used with high reliability to classify compounds of low- and high-predicted eye irritation scores. Thus, the models offer the opportunity to reduce animal testing for compounds predicted to fall into these two extreme eye-irritation score sets. The MI-QSAR paradigm may also be applicable to other toxicological endpoints, such as skin irritation, where interactions with cellular membranes are likely.     

P-糖蛋白限制经血脑屏障的尼莫地平转运(英文)

目的:研究P-糖蛋白(P-gp)是否限制尼莫地平(NMD)从血液循环进入脑内。方法:当原代培养的鼠脑微血管内皮细胞(BCEC)长至互相连接成片时,加入含有NMD 10mg/L的Hanks’液37℃温孵,记录细胞摄取NMD的时间过程,将含有NMD和各种不同受试药物的Hanks’液分别加入到不同培养孔中,检测90min时细胞对NMD的摄取量,在细胞摄取NMD 90min后,分别加入红霉素,克拉霉素和环孢素A以检测P-糖蛋白抑制剂对原代培养的脑微血管内皮细胞外排NMD的影响。结果:细胞对NMD的摄取呈时间依赖性,P-gp抑制剂或代谢抑制剂的加入会增加稳态时NMD在细胞内的浓度,P-gp抑制剂的加入也使NMD的外排受到了抑制。结论:P-gp限制NMD进入脑内,P-gp抑制剂的加入可增加NMD的进入。     

转运蛋白在药物血脑屏障转运中的重要作用

血脑屏障上存在多种转运蛋白,能够影响药物透过血脑屏障的行为及在脑内的分布程度。对转运蛋白在药物血脑屏障转运中的重要作用进行研究,可深入地解析药物在血脑屏障上的动态并更有效地调控药物转运行为,有助于了解血脑屏障上转运蛋白与底物药物的相互作用,指导脑靶向与非脑靶向药物的研发设计。本文对转运蛋白在药物血脑屏障转运中的重要作用进行了综述。     

肽类物质的跨血脑屏障转运研究进展

血脑屏障（BBB）对大分子肽类药物的通透性直接关系到中枢神经系统疾病的药物治疗效果。肽类物质过去一直被认为是不能透过BBB的,但随着研究方法的不断发展和研究手段的不断改进,已有越来越多的实验表明,肽类物质不仅可以透过BBB,而且很可能主要是靠透过BBB而不是靠神经运输来达到CNS中的作用部位的。文章对血脑屏障的药物转运机制、影响大分子肽类药物血脑屏障通透性的因素以及改变大分子肽类药物血脑屏障通透性的可能途径及其临床意义等作一综述,以期对CNS的药物治疗有新的认识。     

动脉内输注高渗性甘露醇改变大鼠血脑屏障对甲氨喋呤的通透性(英文)

目的:研究高渗性溶液开放血脑屏障能否提高甲氨喋呤在皮层内的含量及这一开放过程的时程变化。方法:1)大鼠颈内动脉注射甘露醇,10分钟后分别从股静脉及颈内动脉给予甲氨喋呤,1小时后测定脑皮层内浓度。2)大鼠颈内动脉注射甘露醇,分别在不同时间间隔给予甲氨喋呤,给药1小时后测定脑皮层内药物浓度及脑皮层密度。结果:给予甘露醇后,静注甲氨喋呤和颈内动脉注射甲氨喋呤可以使相应侧脑皮层内浓度分别提高2.54倍和3.41倍。此作用在给予甘露醇10分钟后达到最大,6小时后完全消失;同时并不伴随明显的皮层密度改变。结论:甘露醇可逆性地开放血脑屏障,提高甲氨喋呤在脑皮层内的浓度,同时不会造成明显的脑损伤。     

P-糖蛋白调节血脑屏障上的谷氨酸转运(英文)

目的:研究血脑屏障(BBB)上谷氨酸(Glu)外排是否受P-糖蛋白(P-gp)调节。方法:使用在体脑灌流技术,皮层内注射[~3H]Glu 5min,测定回收率,Glu单向转运常数(K_(in))和牛脑微血管内皮细胞(BCEC)及腔面膜摄取[~3H]Glu作用。结果:对照鼠,皮层内注射[~3H]Glu 5min回收率为25％±16％,先用环孢菌素A(CsA)10,100μmol·L~(-1),长春新碱(VCR)20μmol·L~(-1)和维拉帕米(Ver)100μmol·L~(-1)处理,回收率分别增至对照鼠的2.2,2.5,2.3和2.7倍。VCR和CsA增加[~3H]Glu K_(in)。CsA 40μmol·L~(-1)使[~3H]Glu在皮层、海马和纹状体中K_(in)值分别增至对照组的9,3,7和4.6倍。CsA 100μmol·L~(-1)使BCEC摄取[~3H]Glu增至对照组的2.5倍。MDR-逆转剂和P-gp单克隆抗体C_(219)抑制腔面膜摄取[~3H]Glu。结论:P-gp调节血脑屏障上的Glu外排。     

一甲基肼跨血脑屏障转运的动力学

目的研究一甲基肼(MMH)跨血脑屏障转运的动力学特征,为阐明其血脑屏障转运机制提供依据。方法采用原位脑灌流技术对雄性Wistar大鼠进行MMH双侧脑灌流。MMH灌流浓度分别为145,290和580mg·L-1,灌流时间为2,5,8及10min;采用对-二甲氨基苯甲醛比色法进行脑组织中的MMH浓度测定。结果MMH可以跨过血脑屏障进入脑实质,脑中MMH浓度随着灌流浓度和灌流时间的增加而呈上升趋势;而MMH在各灌流浓度下跨血脑屏障转运速度常数kin并不随灌流浓度的升高而改变,分别为(0.0240±0.0015),(0.0308±0.0041)和(0.0300±0.0041)mL·min-1·g-1。结论MMH跨血脑屏障转运属于被动扩散的膜限速模型。     

血脑屏障中P-糖蛋白的调节机制

P-糖蛋白属于ABC转运蛋白超家族。它在脑微血管中大量表达,限制毒性物质和大量治疗中枢神经系统的药物进入脑内,因此弄清P-糖蛋白在血脑屏障中的调节机制对疾病的治疗尤为重要。该文总结了P-糖蛋白基本结构、分布、功能,并讨论了P-糖蛋白在血脑屏障中调节机制的研究进展。     

结构修饰策略改善药物血脑屏障通透性

如何使药物有效地穿越血脑屏障并发挥药效,是治疗中枢神经系统疾病的一大难题。通过结构修饰,可以改善小分子药物的理化性质,使其可由被动扩散的方式到达脑部;另外,可将药物修饰成能借助载体或受体介导的转运系统运输的结构,经由载/受体转运进入脑部。这两种手段是目前常用的改善药物血脑屏障通透性的化学方法。本文简要介绍了药物传送到脑部的主要途径,并重点阐述基于传送途径对小分子药物利用化学手段进行结构修饰以改善药物血脑屏障通透性的方法。     

血脑屏障上γ-氨基丁酸转运体及其相关基因的分布

目的　明确γ 氨基丁酸 (GABA)转运体 (GAT)超家族成员基因在血脑屏障上的分布及寻找相关的新成员。方法　在体灌注磁珠标记脑微血管 ,体外磁选获得不含完整神经细胞的微血管片段 ;设计GAT超家族成员基因的同源引物 ,以脑微血管tRNA为模板 ,采用RT PCR扩增目的片段 ,测序聚丙稀酰胺凝胶电泳分离特异扩增产物 ,对特异条带分别克隆、测序。应用Blast软件将测得序列与Genebank中的所有已知序列比对分析。结果　对纯化血管的tRNA进行RT PCR ,产物经PAGE电泳分离 ,分别克隆、测序 ,获得B1～B7共 7个不同的核苷酸序列。B3、B5的全序列与大鼠GAT 2、BGT 1的部分序列高度同源 ,B7的全序列与牛磺酸转运体TAUT的部分序列高度同源 ,其它 4个表达序列标签 (EST)B1、B2、B4、B6已提交Genbank的dbEST ,B1(Genebank接受号 :CF35 896 5 )、B2 (CD5 6 8346 )、B4 (CF35 896 6 )和B6(CD5 6 8347)的部分序列与Genbank中的一些序列有一定的同源性 ,但与GAT成员的同源性低。结论　血脑屏障上存在GAT 2、BGT 1两个GAT亚型和TAUT基因 ,可能负责跨血脑屏障的GABA转运。与GAT有关的 4个EST序列的基因及功能有待进一步阐明。     

胰岛素抵抗大鼠血脑屏障上P-糖蛋白表达和转运功能的研究

目的:建立胰岛素抵抗大鼠模型,观察胰岛素抵抗大鼠血脑屏障(BBB)上P-糖蛋白(P-gp)的表达和转运功能.方法:采用高脂饲料喂养制备胰岛素抵抗大鼠模型,用口服葡萄糖耐量、胰岛素耐量和胰岛素敏感性指数评价大鼠胰岛素抵抗.用伊文思蓝检测BBB通透性,用透射电镜观察BBB的完整性,用Westem blot测定BBB上P-gp的蛋白水平,用RT-PCR技术检测BBB上mdrla/mdrlb的mRNA水平,用Rh123累积实验测定BBB上P-gp的转运功能.结果:用高脂饲料喂养大鼠6周后,葡萄糖耐量和胰岛素耐量明显异常,空腹胰岛素含量显著升高,胰岛素敏感性显著下降.胰岛素抵抗大鼠BBB上P-gp表达水平和转运功能显著下降,但BBB通透性和完整性未发生明显改变.结论:胰岛素抵抗下调BBB上P-gp表达和转运功能.     

纳米粒穿透血脑屏障机制的研究进展

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的存在使98%的药物无法进入脑组织,是制约神经系统药物发展的重要因素.纳米粒载药系统能够透过BBB,并提高脑内药物浓度,是实现脑内靶向给药的良好载体,但其透过BBB的机制至今尚未完全明白.自从2001年Kreuter提出关于纳米粒(nanoparticles,NP)透过BBB的6点可能机制后,针对此机制并进而提高载药NP入脑效率的探讨已成为热点之一,文中就目前NP穿透BBB机制研究进展做一综述.     

基于营养转运体或信号受体介导的仿生递药策略在脑部肿瘤治疗中的应用进展

血脑屏障（BBB）限制了绝大多数药物进入脑部,从而成为中枢神经系统疾病治疗的主要障碍。基于仿生策略的脑部疾病靶向递药系统,是近年来极受研究者关注的具有广阔应用前景的药物递送系统。在脑部肿瘤病理环境中,BBB的血管上皮组织或肿瘤细胞高表达营养转运体及特定信号受体,以支撑肿瘤快速增殖的需要。综述近年来基于营养物质转运体及信号受体途径介导的脑部肿瘤仿生靶向递药研究进展。

     

The mechanism of opening of the blood-brain barrier by hypertonic saline

The permeability of the blood-brain barrier was assessed in the cat, using Evan's blue as circulant. Regional blood flow and vascular resistance in various areas of brain were measured using radioactive microspheres. Cardiac output (CO), blood pressure (BP), heart rate (HR), pH, pO2 and pCO2 were also measured. Hypertonic saline (5 M, 0.5 ml/kg), administered intravenously, increased the staining of the brain substance. It also produced a marked increase in cerebral blood flow after 5 min and a marked decrease in blood flow to all the regions of the brain after 20 min. The flow returned to normal after 40 min. The vascular resistance decreased at 5 min, increased at 20 min and returned to normal at 40 min. Cardiac output increased significantly at 5 min and decreased at 20 min, while at 40 min it returned to normal. Blood pressure decreased at 5 min, increased at 20 min, while heart rate steadily decreased. A complete recovery of cardiac output, blood pressure and heart rate occurred in 1 hr. No change was observed in pH, pCO2 and pO2. It is concluded that intravenous administration of hypertonic saline causes marked haemodynamic changes and increases the permeability of the blood-brain barrier due to transient impairment of autoregulation.     

非接触式共培养体外血脑屏障模型的跨膜电阻及通透性

目的建立大鼠脑毛细血管内皮细胞(BCEC)与星形胶质细胞共培养血脑屏障模型并评价其功能。方法采用SD大鼠原代分离培养获得BCEC和星形胶质细胞。经细胞形态学观察、免疫组化检测相关抗原后建立非接触式共培养血脑屏障模型,测定共培养模型所形成的跨细胞电阻及荧光素钠的通透性。采用LC-MS检测6个化合物透过血脑屏障模型的通透性,并与文献报道的体内数据进行比较。结果培养的BCEC多数为短梭形外观,免疫组化检测可见细胞高表达因子Ⅷ;星形胶质细胞呈现具有细胞突起的典型形态,免疫组化检测可见细胞高表达胶质纤维酸性蛋白。共培养的体外血脑屏障模型跨BCEC单层的电阻值为(373±41)Ω·cm2,荧光素钠跨BCEC单层的通透性为(0.34±0.14)×10-3cm·min-1,符合体外血脑屏障模型要求。对所选6个化合物体内外透过BBB模型渗透系数的比较,表明具有一定的相关性(R2=0.7679,P<0.05)。结论建立的体外BBB模型在跨内皮电阻和通透性方面具备了在体BBB的基本特性,可以用于模拟体内环境,进行药物早期筛选方面的研究。