每人大脑中,都有一道「墙」

健康   2024-12-19 07:59   北京  

很多人在接受药物治疗的时候会担心,药物会不会对大脑有影响?事实上,一大部分的普通药物只对人体组织起作用,而无法进入大脑。


人体大脑中有一个叫做“血脑屏障”的保护机制,能过滤并组织绝大部分的微生物和毒素进入大脑,减少身体血液循环中的有毒物质对大脑的侵害。


早在20世纪初,就有科学家发现,给动物注射药物后,这个药物可以快速散布到动物的全身,但是大脑中却找不到这个物质的踪影。后来,科学家使用各种颜色的染色物质注射到动物的身体组织,发现大脑和脊髓中还是没有上色。最后,他们把这些染色物质注射到动物胚胎组织中,发现动物胚胎的大脑组织很容易被染色,而成年大脑的组织始终无法被染色。


这种保护成年动物大脑组织不被染色的结构,就是“血脑屏障”,由大脑中毛细血管、完整的细胞膜结构、外周细胞以及星形胶质细胞等构成。对阻止有害物质进入大脑,保护大脑内部的结构和功能不受神经毒性物质和病原体伤害起着重要作用。


随着年龄的增长,这个屏障的通透性会发生变化。近几年的研究发现,阿尔茨海默症这样的认知障碍问题可能是由大脑血脑屏障破坏引起的。



血脑屏障异常引发阿尔茨海默症

华盛顿大学发表在《Nature Aging》上的一项研究显示,健康老年人的血脑屏障在衰老过程中几乎没有什么变化,而有睡眠障碍和高血压的人,血脑屏障会发生变化,从而诱发大脑内部功能的异常。

另外,体内包含阿尔茨海默症治病基因ApoE4的人,他们的大脑血脑屏障清除阿尔茨海默症相关毒性蛋白的效率变低,让阿尔茨海默症毒性蛋白在大脑中堆积的速度加快,加速认知下降。

https://www.nature.com/articles/s43587-021-00043-5


另外,随着年龄增长,血管周细胞会有所丢失,星形胶质细胞会变得过分活跃。血管周细胞主要用于调节毛细血管血流量、清理细胞垃圾、传递外周损伤信号等。血管周细胞丢失会让外部的炎症因子更容易进入大脑,引发大脑炎症、堆积更多的神经毒性物质。

星形胶质细胞是所有哺乳动物大脑中数量最丰富的脑细胞,占总数的20-40%。它用于运输各种离子物质、清除活性氧化物质,并用于转化大脑中的神经递质。当星形胶质细胞增大增多的时候,说明大脑中的神经炎症正在变得严重。

2018年发表在《Nature》上的一项研究显示,血脑屏障中的脑血管功能障碍也是导致阿尔茨海默症的主要原因之一。这是由于,血管损伤会引发大脑血脑屏障功能异常,大脑原本的代谢功能遭到破化,进而导致了神经元损伤、毒性蛋白物质在大脑内部积聚。另外,这项研究还提到,即使是轻度认知障碍的人,大脑海马部分的血脑屏障也有明显的异常,导致大脑记忆和学习问题。

对早期阿尔茨海默症患者的研究发现,阿尔茨海默症患者大脑的灰质和白质区域血脑屏障出现了明显的分解,与健康人相比,他们大脑血脑屏障的通透性明显增加。

这就意味着,原本大脑应该屏蔽某些物质,不让它们进入大脑。但阿尔茨海默症患者和轻度认知障碍患者的大脑却给这些物质“放行”了,让这些物质在大脑里面搞破坏,使得大脑病变的速度加快。

https://www.nature.com/articles/nrneurol.2017.188

此外,这些研究还提到,阿尔茨海默症患者大脑中会有轻微的脑出血问题,这种轻微的脑出血会导致明显的血脑屏障破坏

使用3T的脑成像技术发现,大概有45%和阿尔茨海默症患者和25%的轻度认知障碍患者大脑中会检测出微出血问题。而7T的脑成像技术则发现78%的阿尔茨海默症患者出现了脑部血管微出血问题。这项研究认为,目前针对阿尔茨海默症患者的大多数研究都使用了低分辨率的成像分析,容易漏检这个问题。

大脑血管
如何保护血脑屏障健康

1. 感到饿再进食:很多时候,我们没感觉饿的时候,饭点又到了。这样吃饭并不健康。当人不饿的时候进食,我们的消化系统、血糖调节和生长激素又要开始加倍工作了。饿了的时候,人体会分泌一种饥饿激素,这种物质对血脑屏障具有很好的保护作用。

2. 避免抽烟饮酒:尼古丁会改变大脑中蛋白质的分布、增加血脑屏障的通透性,而且过量酒精也会损害血脑屏障。

3. 充足睡眠:成年人每晚应睡足7-9小时。人体只有在深度睡眠的时候,才能让脑脊液渗透到大脑组织中,收集大脑的代谢废物,然后在脑脊液的冲刷下排出血脑屏障。因此,高质量的睡眠更有利于大脑健康。

4. 合理膳食:大脑需要充足健康的营养,益生菌、B族维生素、镁、ω-3脂肪酸、姜黄素、小檗碱、胶原蛋白、白藜芦醇等物质,都是对血脑屏障有益处的营养物质。

5. 避免容易引起炎症的食物:血脑屏障与炎症离不开关系,而油炸食品、糖、精加工食物、反式脂肪等物质都会促进机体炎症水平,应该尽量少食用这类食物。

6. 食用富含抗氧化剂的食物:除了降低诱发炎症相关的食物,增加抗氧化食物有助于减少炎症水平。蓝莓、绿叶蔬菜、黑巧克力、深海鱼、姜黄素等物质都被证明能减少炎症水平,有较强的抗氧化剂水平。

7. 管理压力:压力是许多精神和身体疾病的根本原因。它会升高皮质醇水平,从而导致认知能力下降、甲状腺和代谢功能障碍、免疫抑制等。研究表明,急性压力事件也会增加血脑屏障的通透性。管理压力最有效的方法之一就是每天冥想,每天只需1020分钟就可以显著减轻压力,从而增强情绪、降低血压。


未名脑脑说


大脑血管问题、神经炎症问题会导致血脑屏障出现问题,导致毒性蛋白堆积、大脑利用葡萄糖的过程出现障碍等问题。有饥饿感再进食、充足睡眠、合理膳食,管理压力水平都对大脑有较好的保护作用。

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