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综述:应激诱导的血脑屏障区域特性
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年09月16日 来源:Brain Organoid and Systems Neuroscience Journal
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这篇综述系统阐述了应激对血脑屏障(BBB)结构和功能的区域异质性影响,揭示了脑区特异性、应激模式、性别差异等因素如何通过炎症(NF-κB)、氧化应激(ROS)和神经内分泌(HPA轴)等通路导致BBB损伤,并探讨其在阿尔茨海默病(AD)和抑郁症等神经系统疾病中的治疗潜力。
血脑屏障(BBB)是由脑微血管内皮细胞(BMECs)、星形胶质细胞、周细胞和基底膜构成的神经血管单元(NVU),通过紧密连接(TJs)和粘附连接(AJs)严格调控脑内微环境稳态。BMECs高表达葡萄糖转运体(GLUT1)和P-糖蛋白(P-gp),而星形胶质细胞终足的水通道蛋白(AQP4)参与水分子转运。周细胞通过PDGFR-β信号调控血管稳定性,基底膜中的层粘连蛋白和Ⅳ型胶原则提供结构支持。
海马区:慢性不可预知温和应激(CUMS)和创伤后应激障碍(PTSD)模型中,Claudin-5和Occludin表达降低,伴随血清S100β升高。前额叶皮层(PFC):慢性社交挫败应激(CSDS)导致雌性小鼠Claudin-5减少,IL-6渗入增加。伏隔核(NAc)和杏仁核在心理应激下易出现TJ蛋白降解,而物理应激(如极端温度)则广泛影响丘脑和下丘脑。
脑区特性:灰质血管密度高于白质,海马CA1区星形胶质细胞耦合性强。应激模式:急性寒冷应激引发短暂BBB开放,而慢性束缚应激(CRS)导致不可逆的基底膜损伤。性别差异:雌激素通过上调AQP4增强BBB紧密性,女性抑郁症患者PFC的BBB损伤更显著。
炎症通路:应激激活小胶质细胞M1表型,释放IL-1β和TNF-α,通过NF-κB下调TJ蛋白。氧化应激:线粒体ROS促进MMP-9分泌,降解Claudin-5和基底膜成分。神经内分泌:糖皮质激素(GCs)剂量依赖性地调节ZO-2表达,HPA轴过度激活加剧BBB渗漏。
在AD中,周细胞损失导致脑血流(CBF)减少,而靶向载脂蛋白E(APOE)亚型可改善Aβ清除。聚焦超声(FUS)已进入临床试验,用于海马区BBB临时开放以递送药物。纳米颗粒通过响应缺血微环境(如pH敏感型)实现精准给药,而中性粒细胞仿生外泌体可靶向胶质瘤炎症区域。
单细胞测序(scRNA-seq)揭示了应激敏感型BMECs亚群,空间转录组技术则定位了脑区特异性内皮-周细胞配体-受体对。未来需结合组织透明化技术,深化BBB异质性在神经疾病精准治疗中的应用。
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