全脑常规照射对血脑屏障功能影响的实验研究

目的 探讨全脑常规照射对大鼠血脑屏障(BBB)功能的影响。方法 采用⁶⁰Coγ射线对SD大鼠进行不同剂量的全脑常规外照射,照射后16 h,静脉给予甲氨蝶呤(MTX)后监测血液及脑脊液(CSF)中的MTX浓度;同时镧示踪法电镜观察大鼠新鲜脑组织标本。结果 1 CSF中MTX浓度在10 Gy组与对照组、30与40 Gy组比较差异无统计学意义(P>0.05),其余各组间比较差异均有统计学意义(P<0.05)。2对照组镧颗粒仅局限分布在血管腔内;10 Gy组紧密连接处见镧颗粒沉积;20 Gy组镧颗粒弥漫性地分布于神经细胞间隙;30 Gy组镧颗粒进入神经细胞内,并分布于线粒体、内质网等细胞器的表面;40 Gy组镧颗粒弥漫分布于脑组织细胞间和细胞内,可见毛细血管内皮细胞及神经细胞失去正常形态,结构破坏。结论 放射线具有增加BBB通透性的作用;照射30 Gy后BBB通透性达最高,提示全脑常规照射30 Gy后可能为最佳化疗时机;40 Gy后不宜继续进行全脑照射,否则会导致不可逆性放射性脑损伤的发生,对临床治疗可能有指导意义。     

高持续性＋Gz重复暴露对大鼠血脑屏障通透性的影响

目的观察在离心机高Ｇ值反复作用下，血脑屏障通透性的变化特点，为高Ｇ值作用下脑功能改变的解释提供生理学依据。方法选雄性大鼠２０只，分为对照组及＋ＧＺ暴露后不同时间组，实验组经增长率为１Ｇ／ｓ，持续３ｍｉｎ的＋１０ＧＺ暴露３次，立即经大鼠心脏灌注镧固定液，开颅取脑，制成切片，置透射电镜下观察。结果＋ＧＺ重复暴露３次后即刻，即见镧颗粒通过少数开放的毛细血管内皮细胞间的紧密连接，沉积于血管外围；暴露后１ｈ及６ｈ，可见大部分毛细血管内皮细胞间的紧密连接开放，镧颗粒弥漫性地分布于神经细胞间隙，部分镧颗粒已进入神经细胞内部，分布于线粒体、内质网等细胞器的表面；暴露后２４ｈ，则见镧颗粒仅局限分布在血管腔内，毛细血管外的间隙则未见镧颗粒沉积，与对照组大鼠相似。结论＋１０ＧＺ／３ｍｉｎ重复作用３次可引起大鼠血脑屏障通透性增加，这种改变是可逆的。其可能在＋ＧＺ致脑水肿的发生、发展过程中起重要作用。     

全脑常规照射开放血脑屏障动物模型的建立

目的 建立全脑常规照射开放血脑屏障（blood—brain barrier，BBB）的鼠动物模型。方法 100只SD大鼠随机分为5组，依次为假照射组、10、20、30和40Gy组，每组20只，^60Coγ射线全脑常规照射，2Gy，次，5次，周，每日观察大鼠饮食、自主活动、并记录照射区皮肤与毛发、体重及神经系统症状变化，照射后16h每组随机选取4例用镧示踪电镜化学技术观察大鼠BBB超微结构的变化。结果实验大鼠均未出现可评价的异常神经行为及体征；各组的饮食、自主活动、皮肤与毛发无可评价的异常改变；体重增加无统计学意义（P〉0．05）。透射电镜观察显示照射后随照射剂量的增加出现BBB功能的改变，且与照射剂量呈正相关。结论该模型能较好地模拟临床放射治疗过程，易于操作，成功率高，是全脑常规照射后从病理生理学及分子生物学等方面研究BBB功能变化规律的良好模型。     

血脑屏障与血脑屏障的开放

血脑屏障(BBB)的基本结构是脑毛细血管内皮细胞间的紧密连接。这方面的研究较多,具有重要意义。本文概要综述关于BBB与BBB开放的研究简况。 一、BBB的概念过去认为,BBB系脉络丛、脑毛细血管壁与脑组织之间的结构,包括血管内皮细胞、基膜、神经胶质细胞突起。近十多年来,由于电子显微镜和生物酶标技术的进展,对BBB及其部位所在提供了重要资料,BBB的概念也远远超出原先的含义。将辣根过氧化酶(HRP)、铁蛋白等示踪剂注入血管后,可见其受阻于内皮细胞问的紧密连接处,不能进入脑组织。如果用另一种方式将上述示踪剂直接注入脑组织或脑脊液中,发现它们不是在神经胶质细胞突起或基膜处受阻,也是被毛细血管内皮细胞及其紧密连接所阻挡,不能进入毛细血管腔,上述结果提示脑毛细血管内皮细胞及其间的紧密连接是BBB的基本结构。而神经胶质细胞突起和基膜并非真正的通透性屏障,它们可能对BBB的通透性起一定辅助作用。脑毛细血管与一般的毛细血管相比有所不同,内皮细胞无窗孔,缺乏吞饮小泡,但细胞间有紧密连     

循环内皮细胞与放射性脑损伤相关性实验研究

目的 探讨循环内皮细胞(circulating endothelial cells,CECs)与放射性脑损伤相关性。方法 108只SD大鼠信封法随机分成对照组、实验组(10Gy组、30Gy组),分别于照射后1周、1月和3月每组随机抽取9只进行Morris水迷宫行为测试,心脏取血计数CECs,取脑观察海马形态和结构。结果 神经行为改变:照射1和3个月后平台潜伏期延长、穿越平台象限时间及次数明显减少。海马齿状回形态改变:照射1和3个月后实验组神经胶质酸性蛋白(glial fibrillary acidic protein,GFAP)阳性细胞数量明显高于对照组,30Gy组高于10Gy组;照射1和3个月后超微结构变化为毛细血管内皮细胞变薄、内皮细胞吞饮小泡明显增多、内皮细胞间紧密连接破坏,毛细血管基膜外星形胶质细胞足板水肿,毛细血管周围星形胶质细胞水肿,30Gy组重于10Gy组。CECs变化:照射1周和1月后脱落CECs数量较对照组明显增多,与平台潜伏期正相关(r_10Gy=0.97,r_30Gy=0.95),与GFAP阳性细胞数量正相关(r_10Gy=0.94,r_30Gy=0.96)。结论 CECs数量改变与放射性脑损伤正相关,脑损伤随照射剂量增加、时间延长而加重。     

血脑屏障通透性改变的动物模型建立

目的 建立和评价改变血脑屏障通透性的动物模型。方法 利用动物低压舱,通过5000m急性低压缺氧暴露5h后立即心脏灌注硝酸镧固定液,制成大鼠血脑屏障通透性改变模型,并置透射电镜下观察其组织形态学变化。结果 实验组形态学表现为镧颗粒通过大鼠脑皮质的毛细血管内皮细胞膜,沉积于毛细血管内皮细胞浆内、细胞核膜上以及血管周围,弥漫性地分布于脑间质细胞间隙,并附着于神经细胞膜上。对照组镧颗粒仅滞留于大脑皮质的毛细血管腔内。结论 用急性低压缺氧暴露制成血脑屏障通透性改变的动物模型方法简便,成功率高。     

犬颅脑枪弹伤后血脑屏障的改变及意义

目的　探讨犬脑枪弹伤后血脑屏障 (BBB)通透性改变及意义。方法　杂种犬 12只 ,随机分成正常对照、脑贯通伤 (PCI)15min、1h、6h组 (n=3) ,采用德国小口径步枪 (子弹型号 5 5 6mm ,弹头质量 2 5 7g)按上述分组要求致伤。硝酸镧心内灌注法固定犬脑 ,透射电镜下观察BBB改变。结果　犬脑枪弹伤后 15min、1h组均出现BBB改变 ,紧密连接开放 ,血管基膜外以至组织间隙内存在硝酸镧颗粒 ,后者更明显 ;至 6h组BBB改变愈加严重 ,可见大量硝酸镧颗粒经BBB进入组织间隙 ,与 15min、1h组比较差异有统计学意义 (P <0 0 5 )。结论　BBB的开放是造成颅脑火器伤后早期脑水肿的原因之一。     

博莱霉素及肺炎双球菌性肺损伤毛细血管内皮细胞间紧密连接的变化及其意义

目的 探讨血管内皮细胞间紧密连接的改变在肺纤维化发生发展过程中的作用.方法 选用SD大鼠72只,随机分为博莱霉素(BLM)组、肺炎组及正常对照组.分别采用BLM、肺炎双球菌及生理盐水气管内1次灌注的方法制作大鼠肺损伤模型及正常对照模型,分别于第3、7、14、28天取动物肺组织制作成电镜标本,观察肺毛细血管内皮细胞间紧密连接的变化,并运用免疫组织化学方法观察单核巨噬细胞在肺间质中的浸润情况.结果 光镜:肺炎第3天组大鼠肺泡壁水肿,肺组织内大量中性粒细胞浸润;第3天及第7天组大鼠局部肺实变,肺组织内巨噬细胞浸润增加,其阳性面积比与正常对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05);第14天组肺间质内有少量巨噬细胞浸润;第28天组肺泡壁结构完整,未见明显炎细胞浸润,巨噬细胞阳性面积比与正常对照组比较差异无统计学意义(P＞0.05).BLM第3天及第7天组大鼠肺组织实变、出血,其中炎细胞浸润情况与同期肺炎组类似;第14天及第28天组大鼠肺间质内持续存在单核巨噬细胞浸润,其阳性面积比与正常对照组比较差异有统计学意义(P＜0.05).此阶段同时伴有肺泡壁增厚,间质内胶原纤维沉积.电镜:肺炎组大鼠肺毛细血管内皮细胞间紧密连接在第3天及第7天组时完全开放,镧颗粒通过细胞连接并沉积在基膜上,第28天组大部分细胞间连接紧密,与正常对照组比较无明显差异.BLM组第3、7、14天及28天组,大部分内皮细胞紧密连接处于开放状态.结论 博莱霉素鼠肺毛细血管内皮细胞间紧密连接持续开放,与巨噬细胞在组织间浸润密切相关,并可能是博莱霉素致肺纤维化发生的重要因素.     

亚低温对颅脑损伤后脑血管内皮细胞紧密连接开放的影响

目的　观察颅脑损伤后早期亚低温治疗对脑毛细血管内皮细胞紧密连接开放的影响 ,阐明亚低温降低伤后血脑屏障通透性的可能机制。　方法　Wistar大鼠 90只 ,随机分为常温对照组 (10只 )、常温损伤组 (40只 )和亚低温治疗组 (40只 )。在镧示踪法电镜下分别观察亚低温及常温条件下颅脑损伤后内皮细胞紧密连接的开放及其程度 ;用干 -湿重法测定常温损伤组及亚低温治疗组伤后不同时相脑组织含水量并行统计学分析。　结果　常温损伤组伤后 3h紧密连接初步开放 ,2 4～ 4 8h紧密连接开放达高峰 ,72h紧密连接仍大量开放。亚低温治疗组紧密连接仅轻度开放 ;亚低温治疗组脑组织含水量较常温损伤组明显减少 ,伤后 3,2 4 ,72h差异有显著性意义(P <0 .0 5 ) ,伤后 4 8h差异有非常显著性意义 (P <0 .0 1)。　结论　亚低温有减轻颅脑损伤后血脑屏障毛细血管内皮细胞紧密连接的开放程度及减轻脑水肿的作用 ,亚低温减轻伤后内皮细胞紧密连接开放是降低伤后血脑屏障通透性机制之一。     

分次照射所致心肌细胞膜通透性变化及丹参防护作用的镧电子示踪研究

采用镧电子示踪及生物体视学定量分折方法.观察了分次照射对心肌细胞膜通透性变化的影响及丹参的防护作朋。20Gy组和20Gy保护组见肌膜下及线粒体轻度肿胀,谰颗粒进入叭浆及线粒体表面；40Gy组及60Gy保护组见肌丝分解、断裂,核染色质不均,问盘增宽,谰颗粒进入线粒体内；6jGy组线粒体破坏加重,部分是空泡变,但仍有部分线粒体结构保存较好。随着娜射剂量的增加,线粒体体密度(V_v),数密度(N_v)分别逐渐增大和减小,线粒体内谰颗粒V_v值亦逐渐增夫,丹参组较相应照射组明显减轻。     

反复下体负压致意识丧失对大鼠血脑屏障通透性的影响

为阐明多次发生＋Ｇｚ致意识丧失对脑的影响及其机制，观察了反复下体负压（ＬＢＮＰ）致意识丧失对大鼠血脑屏障（ＢＢＢ）通透性的影响。雄性ＳＤ大鼠，麻醉后置于－４．０ｋＰａ的下体负压舱内，至脑电波消失２ｍｉｎ后恢复常压。分别于一次和三次ＬＢＮＰ作用后１ｈ利用硝酸镧示踪法观察ＢＢＢ通透性的变化。一次ＬＢＮＰ致意识丧失组大鼠脑皮层组织变化不明显；三次ＬＢＮＰ致意识丧失组大鼠脑皮层组织中大部分毛细血管内皮细胞     

急性中、重度低压缺氧对大鼠血脑屏障通透性的影响

目的 观察急性中、重度低压缺氧条件下,大鼠血脑屏障通透性的变化特点,为阐明低压缺氧作用下脑功能障碍的可能机理提供生理学依据。方法 选择雄性ＳＤ大鼠１８只,随机分为对照组、５０００ｍ及８０００ｍ急性低压缺氧暴露组。实验组动物于低压舱内,以２０ｍ／ｓ的速率上升,至５０００ｍ（或８０００ｍ）,停留５ｈ,而后以２０ｍ／ｓ的速率下降至地面,出舱后立即经心脏灌注硝酸镧固定液,开颅取脑,制成切片,置透射电镜下观     

镧示踪法观察大鼠颅脑损伤后血脑屏障形态学变化

目的：颅脑损伤后血脑屏障（ｂｌｏｏｄ－ｂｒａｉｎｂａｒｒｉｅｒ，ＢＢＢ）通透性的变化，是导致外伤性脑水肿的最直接的因素．研究脑ＢＢＢ改变对探讨颅脑损伤脑水肿发生发展过程有重要意义．方法：本实验采用镧示踪法观察大鼠脑损伤后ＢＢＢ超微结构的变化，同时定量检测了伤区脑组织脑水肿发展过程．结果：研究发现伤后１０分钟组，已可见ＢＢＢ开放，伤后２４～４８小时组渗出最为严重，伤后７天组ＢＢＢ功能尚未完全恢复．颅脑损伤后伤区脑组织伊文氏蓝（ｅｖａｎｓｂｌｕｅ，ＥＢ）含量及伤区脑组织含水量的变化过程与ＢＢＢ的改变相一致．结论：对颅脑损伤后脑水肿的治疗应从早期开始，并持续１周以上．     

The blood-tissue barrier of human brain tumors: correlation of scintigraphic and ultrastructural findings: concise communication

Through the first 2 hr, uptake of [Tc-99m]pertechnetate and of Co-57 bleomycin were assessed in 29 brain tumors and were correlated with the ultrastructure of the tumor's capillary endothelium. No difference in uptake was found between the two tracers. Permeability of brain tumors to these agents was found to be governed by the same ultrastructural features that determine permeability in experimental brain tumors: the type of junction between contiguous endothelial cells in the capillaries. Meningiomas, which showed very high uptake of the radiotracers, demonstrated open or punctate junctions with short fusion of apposed membranes. They also showed a large number of pinocytotic vesicles and fenestrae. Capillaries of tumors without uptake had a small number of short tight junctions (less than 0.25 mu) between adjacent endothelial cells and a relatively large number of long junctions (greater than 0.5 mu). In intracerebral tumors that showed relatively high uptake, the reverse was true: most of the junctions were short and only a few long junctions were found. That uptake of [Tc-99m]pertechnetate and of Co-57 bleomycin depends on tumor capillary ultrastructure (which determines the permeability) suggests the possibility of the use of radiopharmaceuticals as in vivo indicators of tumor permeability. Brain scintigraphy may help to asses brain-tumor availability to non-lipid-soluble chemotherapeutic drugs.     

急性弥漫性轴索损伤超微结构及血脑屏障改变的实验研究

目的 研究大鼠脑弥漫性轴索损伤后血脑屏障及超微结构在不同时间点的变化情况。方法 利用角加速度旋转模具制作大鼠急性弥漫性轴索损伤模型,在透射电镜下观察硝酸镧颗粒的分布情况和超微形态的改变。结果 大鼠弥漫性轴索损伤后３０ｍｉｎ血脑屏障通透性发生改变,２４ｈ通透性增加达到高峰,７２ｈ略有下降。超微结构以７２ｈ损害最为严重。结论 大鼠急性弥漫性轴索损伤后血脑屏障通透性增加是造成脑水肿的主要原因之一。超微结     

The blood-brain barrier

The blood-brain barrier (BBB) is present on three sites: the brain vessels, the choroid plexus and the arachnoid membrane. It is made of nonfenestrated endothelial or epithelial cells interconnected by tight junctions. Biochemically, the BBB is formed by bimolecular layers of phospholipids into which globular proteins are inserted. Exchanges through the BBB depend on whether the substances exchanged are soluble in water or in lipids. Hydrosoluble substances are largely excluded from the brain by the BBB; liposoluble substances pass the barrier easily by passive or active mechanisms. Water movements through the BBB are related to variations in osmolality. These data are of the utmost importance in all brain diseases with rupture of the BBB and in all neuroradiological procedures using contrast media.     

A physiological barrier distal to the anatomic blood-brain barrier in a model of transvascular delivery

BACKGROUND AND PURPOSE: Osmotic disruption of the blood-brain barrier (BBB) provides a method for transvascular delivery of therapeutic agents to the brain. The apparent global delivery of viral-sized iron oxide particles to the rat brain after BBB opening as seen on MR images was compared with the cellular and subcellular location and distribution of the particles. METHODS: Two dextran-coated superparamagnetic monocrystalline iron oxide nanoparticle contrast agents, MION and Feridex, were administered intraarterially in rats at 10 mg Fe/kg immediately after osmotic opening of the BBB with hyperosmolar mannitol. After 2 to 24 hours, iron distribution in the brain was evaluated first with MR imaging then by histochemical analysis and electron microscopy to assess perivascular and intracellular distribution. RESULTS: After BBB opening, MR images showed enhancement throughout the disrupted hemisphere for both Feridex and MION. Feridex histochemical staining was found in capillaries of the disrupted hemisphere. Electron microscopy showed that the Feridex particles passed the capillary endothelial cells but did not cross beyond the basement membrane. In contrast, after MION delivery, iron histochemistry was detected within cell bodies in the disrupted hemisphere, and the electron-dense MION core was detected intracellularly and extracellularly in the neuropil. CONCLUSION: MR images showing homogeneous delivery to the brain at the macroscopic level did not indicate delivery at the microscopic level. These data support the presence of a physiological barrier at the basal lamina, analogous to the podocyte in the kidney, distal to the anatomic (tight junction) BBB, which may limit the distribution of some proteins and viral particles after transvascular delivery to the brain.