脑屏障brain barrier

能保持脑、脊髓生理环境正常的结构，叫脑屏障。脑和脊髓是机体发育最高级、最完善、功能最复杂的部分，因此其生理环境（脑脊液）必须适宜和恒定，脑屏障则有此功能。脑屏障包括：血-脑屏障、血-脑脊液屏障和脑-脑脊液屏障。通过这些屏障，保持着脑脊液的成分完全适宜脑、脊髓营养、代谢、物质交换的需要(维持神经细胞内、细胞间和脑脊液内各种物质的交换，起到调节其动态平衡的作用)。

脑屏障

所谓脑屏障是在脑和脊髓内的毛细血管与神经组织之间存在着一个调节界面(regulatory interface)，这个调节界面的存在可以调节物质进入神经组织，从而使神经细胞和神经胶质细胞的内外环境保持恒定的物理化学性质，以保证其正常的生理功能活动。
近年来证实，脑屏障并不是单一的屏障，而是包括了三种屏障，即血-脑屏障、血-脑脊液屏障和脑脊液-脑屏障。不同物质通过这三种屏障界面的速度有一定差异，例如，碱性染料（带阳电荷）易于通过血-脑屏障，而酸性染料（带阴电荷）则易于通过血-脑脊液屏障。因此，各种屏障均具有各自的物理化学特性和解剖结构特点。
血-脑屏障 血-脑屏障(BBB)的结构基础是由毛细血管内皮、基膜和神经胶质共同构成(图1)。
第一道隔膜是脑的毛细血管内皮细胞，它与身体其他部位毛细血管的内皮细胞有相似但亦有不同之处。相似之处在细胞膜上都镶嵌着各种不同蛋白质，这些蛋白可在细胞膜上移动，构成对某些特定分子或离子的特殊通道，当这些通道的蛋白空间构型发生改变时，即意味着细胞膜可以容许或限制某些物质的通透性增加或减少。不同之处则在于脑毛细血管内皮细胞缺少吞饮小泡和收缩蛋白，而具有特殊的酶系统，且内皮细胞之间呈紧密结合。业经证实，细胞内的吞饮小泡对转运大分子物质有关； 收缩蛋白的存在则可以促使细胞收缩，结果加宽细胞之间的间隙形成渗透通道(图2)，以容许某些物质通过；细胞内的特殊酶系统则对转运某些氨基酸发挥作用。因为构成脑血屏障的毛

图1 脑毛细血管的结构与神经胶质细胞足板的关系

图2 渗透通道
A. 示正常脑毛细血管壁的结构 B.示渗透通道的形成 1.细胞膜 2.内皮细胞 3.示踪物 4.紧密结合

细血管内皮细胞具有上述的结构特点，大分子物质即不易通过内皮细胞所构成的防线。
第二道隔膜是基膜，是由一层无定形物质构成的网状膜，完整连续地围绕在毛细血管内皮的周围。但在脉络丛内毛细血管周围的基膜则不是连续的。据信基膜亦起到屏障的作用。
第三道隔膜是神经胶质膜，此膜由神经胶质细胞，特别是星形胶质细胞和少数少突细胞的突起伸向毛细血管壁周围，形成末端肥大的足板，构成一层神经胶质膜，包绕在基膜外周。据电镜观察，此层胶质膜仅包绕血管壁周围的85%。实验证明，一些物质，如活性染料即可在胶质膜上受阻，说明胶质膜尽管不完整，但也发挥了机械的屏障作用。此外，胶质膜还有主动运输功能，成为血液与神经细胞之间物质交换的中介。
上述三道隔膜所具有的结构特点和物理化学物质，共同起到屏障的作用。
血-脑脊液屏障 存在于血液与脑脊液之间的这一屏障的结构基础是由毛细血管内皮、基膜和脉络丛上皮所共同构成。
有关脑内毛细血管内皮和基膜的结构特点已如上述。位于侧脑室与第三、四脑室内的脉络丛上皮细胞，属单层立方上皮细胞，上皮细胞表面有微绒毛浸泡在脑脊液中，细胞的底部则与基膜相接触。这些上皮细胞的特点是，在顶端彼此紧密相接，形成顶端闭锁带，有限制某些物质自由通过的机械作用。此外，在化学特性方面，上皮细胞含有起主动运输作用的酶系统，能将一些过剩物质，如多余的阴离子等泵出脑脊液外，以保持脑脊液成分的恒定。正是由于有血-脑脊液屏障的存在，便出现血中成分与脑脊液内成分有某些差异，并保持相对稳定的环境。
脑脊液-脑屏障 (LBB) 存在于脑脊液与神经细胞之间的这一屏障的结构基础是由室管膜上皮、基膜和室管膜下胶质膜所共同构成。
室管膜上皮呈立方形状，具有特定的通透性以及分泌功能和转运功能。后者可通过细胞间通路或通过细胞内通路进行，可以转运多种物质，如酸、碱离子、有机酸和代谢产物等。即室管膜上皮细胞可将某些物质分泌或运输到脑脊液内，亦可将脑脊液内的某些物质转运到脑组织中，同时，另一些物质（如台盼蓝）可进入脉络丛基质内，但不能进入脑脊液内，而起到限制的作用。因此，根据脉络丛上皮结构特点及其物理化学性质，亦证实有这一屏障存在。
除了前述的三种屏障之外，脑内神经细胞和胶质细胞及其突起之间所存在的间隙，与身体其他部位的细胞间隙比较起来，显得特别狭小，据信这亦有限制物质的扩散作用。物质由血液至细胞内，除了通过毛细血管内皮细胞及其周围间隙外，还需通过细胞间隙作为中介，以进行物质交换。电镜证实，脑细胞间隙仅占4～5%左右，这样狭窄的间隙，自然会妨碍细胞间液的流动，从而局限了物质的扩散与交换，所以狭窄的细胞间隙也起了特定的屏障作用。
诚然，经过各种方法的探讨，在某一条件下证实有血脑屏障的存在，从整体看来，这些屏障应属于一个统一的调节界面系统以保证脑细胞的正常活动。但另一方面，这些屏障亦可以受到人为的或疾病的破坏。