血脑屏障结构与功能 基础概念与位置 ：血脑屏障是介于血液与脑组织之间的一种高度选择性的动态界面。它并非一个独立的器官，而是由脑微血管内皮细胞、内皮细胞间的紧密连接、基底膜、星形胶质细胞终足和周细胞共同构成的一个复杂功能单元，包裹着大脑和脊髓的毛细血管，其主要功能是严格调控血液与中枢神经系统之间的物质交换。 核心结构解析 ： 毛细血管内皮细胞 ：这是血脑屏障最主要的结构基础。与身体其他部位的毛细血管内皮相比，脑内皮细胞之间通过 紧密连接蛋白 （如闭合蛋白、claudin-5等）形成了近乎“焊接”的 紧密连接 ，几乎完全封闭了细胞间的缝隙，阻止了绝大多数物质通过细胞旁路被动扩散进入脑组织。 基底膜 ：内皮细胞外的一层网状结构，为屏障提供物理支撑，并含有影响细胞功能的分子。 星形胶质细胞终足 ：星形胶质细胞的末端膨大，像“脚板”一样附着在毛细血管壁的绝大部分表面。它们并不构成物理屏障本身，但通过分泌化学信号分子，诱导并维持内皮细胞紧密连接的形成和功能，并参与营养物质的转运和代谢废物的清除。 周细胞 ：嵌入在毛细血管基底膜中的细胞，具有收缩、免疫和调节血管稳定性等多种功能，参与血脑屏障的发育、维持和修复。 选择性通透机制 ：血脑屏障并非完全“封闭”，而是智能调控。其物质运输主要通过以下途径： 脂溶性扩散 ：小分子、脂溶性高的物质（如氧气、二氧化碳、酒精、部分麻醉剂）可以自由穿过内皮细胞的脂质双分子层膜。 特异性转运蛋白 ：这是关键机制。内皮细胞膜上表达多种 载体蛋白 和 受体 ，以主动转运或受体介导的胞吞方式，将脑部必需的营养物质（如葡萄糖通过GLUT1转运蛋白、氨基酸通过LAT1转运蛋白）和代谢前体送入脑内，同时将代谢废物（如乳酸）运出。 严格限制 ：大分子物质（如大多数蛋白质、抗体）、亲水性分子（如水溶性离子、药物）以及潜在有害物质（如病原体、毒素、某些神经递质前体）被有效阻挡在外。 生理功能与重要性 ： 维持内环境稳定 ：保护脑组织免受血液中激素、神经递质、离子浓度剧烈波动的影响，为神经元电信号传导提供精确的化学环境。 中枢神经系统的免疫豁免 ：严格限制免疫细胞和抗体自由进入，减少炎症反应对脆弱神经元的损害，这是大脑被视为“免疫特权区”的重要原因。 防止神经毒素侵害 ：阻挡血液中的毒素、病原微生物和某些有害代谢产物进入脑实质。 营养供应与废物清除 ：确保大脑获得持续、稳定的能量（葡萄糖）和营养供应，并高效清除代谢废物。 临床与健康关联 ： 治疗挑战 ：血脑屏障是治疗脑部疾病（如脑瘤、神经退行性疾病、中枢神经系统感染）的主要障碍，因为超过98%的小分子药物和几乎所有大分子药物（如单克隆抗体）无法有效透过。研发能够跨越或暂时开放血脑屏障的药物递送系统是当前重大课题。 屏障功能障碍 ：多种病理状态（如中风、创伤性脑损伤、多发性硬化、阿尔茨海默病、严重全身性感染）会破坏血脑屏障的完整性，导致血管源性脑水肿、有害物质入侵和神经炎症加剧，形成恶性循环。因此，维护血脑屏障的健康是神经保护和脑健康的重要方面。 影响因素 ：慢性全身性炎症、高血压、氧化应激、某些肠道菌群代谢产物失调等，都可能对血脑屏障的结构和功能产生负面影响。健康的生活方式（如控制血压、抗炎饮食、规律运动、充足睡眠）有助于维持其正常功能。