@ 2014.06.19 , 11:08

人类将首次打开血脑屏障

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血脑屏障是神经科学要攻克的最后一道难关。科学家利用微小泡泡首次打开了大脑的终极防线——血脑屏障,如此一来,许多治疗肿瘤的药物就可以进入大脑——也许老年痴呆症也可以用同样的手段进行治疗。

今年7月KULLERVO HYNYNEN将和其它医生们一起共同尝试打开人类的血脑屏障。如果成功,这种方法将成为治疗癌症、帕金森和老年痴呆症等恶性脑病的巨大进步。

血脑屏障其实就是内皮细胞,这些内皮细胞形成的多层膜紧紧包裹住大脑中所有的血管,不让大脑接触血液中的有毒物质。血脑屏障可以阻挡细菌、病毒和其它所有有毒物质进入大脑,在阻挡有害物质进入的同时,通过专门的运输机制,血脑屏障可以允许重要分子——例如葡萄糖通过。

血脑屏障的缺点之一是对绝大多数药物具有完全屏蔽作用,只有某些特定种类的脂肪和脂溶性化合物才不受血脑屏障的限制,但是即便如此也不管用,因为这类药物会进入全身所有细胞中,导致严重的副作用。

“打开血脑屏障的意义非常巨大。可能打破了神经科学创新型药物开发的主要局限。”来自比利时勒芬神经科学和疾病研究院的Bart De Strooper主任说。

来自加拿大多伦桑尼布鲁克研究院的医用物理学家Hynynen认为,打开血脑屏障的答案应该就是充气微泡。

20世纪60年代,某些放射科医师偶然发现血液中的小气泡会让超声波成像更加清晰。又过了一些时间,微气泡被用于帮助治疗某些难以接触部位的癌症。

10名患有脑癌的病人会参加7月Hynynen医生进行的实验。这些病人会首先服下无法通过血脑屏障的癌症化疗药物,病人在服药后接受微气泡注射,微气泡会进入病人全身,包括脑血管。

随后病人会接受高强度聚焦超声治疗。病人带上头盔,直接将超声波传入脑内。和放大镜聚焦阳光的原理一样,超声波也可以聚集,让人体内部的微气泡震动。

震动的气泡每秒钟扩张-收缩达20万次,构成血脑屏障的内皮细胞被外力强制分开,治疗癌症的化疗药物就可以偷偷进入脑血管,抵达癌症部位。

超声波最长发射时间为2分钟,在这段时间里,每名志愿者的肿瘤上可以形成约9个穿孔。要确定这点,研究人员将向病人注射荧光标记,并用功能磁共振扫描观察荧光标记的在血管中的移动,确定是否抵达肿瘤部位。完成上面这些操作后,病人很快被切除肿瘤,随后这些肿瘤将作为样本,测试其中化疗药物的浓度,并与没有接受高强度超声波聚集治疗的病人切除的肿瘤中的药物浓度作对比。

Hynynen说血脑屏障的关闭速度很快,几乎是超声波一停,马上就重新闭合,6小时候便会恢复正常状态。虽然打开了血脑屏障让药物得以进入大脑,但是同时有毒物质也会随之进入大脑,但是动物实验显示由此导致的副作用极少,对健康和行为也没有长期影响。

本文译自 newscientist,由译者 王大发财 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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