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大脑和精神表现 神经学

Omega-3脂肪酸保护血脑屏障

5年9个月前

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发布于2017年5月15日上午6点。

阻断ω -3脂肪酸转运体Mfsd2a可以打开血脑屏障,为药物输送提供治疗一系列疾病,如阿尔茨海默氏症、中风和脑癌。

哈佛医学院(Harvard Medical School)教授顾成华(Chenghua Gu)已经确定,ω -3脂肪酸对保持血脑屏障的完整性至关重要。这种屏障对保护中枢神经系统至关重要。特别是,血脑屏障保护中枢神经系统免受血源性病原体、毒素和细菌的侵害。研究结果发表在最近一期的神经元

关于血脑屏障

血脑屏障被认为是防止中枢神经系统受损的重要进化机制。不幸的是,当涉及到将治疗性化合物输送到大脑时,这个障碍是相当有问题的。顾的研究首次从分子角度解释了这种屏障是如何通过抑制转胞作用而保持关闭的。这是一个通过被称为囊泡的微小气泡在细胞中运输分子的过程。

关于研究结果

顾的研究小组发现,这种囊泡的形成被中枢神经系统血管内细胞的脂质组成所减缓。这涉及到ω -3脂肪酸和某些脂质的微妙平衡,通过称为“Mfsd2a”的脂质转运蛋白维持。阻断Mfsd2a的活动可能被证明是一种可行的策略,可以让药物穿过屏障进入大脑,治疗从阿尔茨海默病到脑癌等多种疾病。

顾的研究很重要,因为它提供了第一个分子机制来解释如何在中枢神经系统的血管中发生低的转胞率,以允许血脑屏障的不渗透性。然而,血脑屏障的调节仍然是一个谜。一旦像Gu这样的研究人员对这些机制有了更好的了解,最终就有可能操纵屏障,帮助治疗药物快速、安全地到达大脑。

研究细节

Gu在哈佛医学院神经学学生Benjamin Andreone和其他几位同事的帮助下进行了这项研究。研究小组研究了Mfsd2a是如何保持血脑屏障完好无损的。Mfsd2a是一种充当转运体的蛋白质。它将含有DHA的脂质直接传送到细胞膜。DHA是一种omega-3脂肪酸,常见于坚果和鱼油中。研究人员创造了一种Mfsd2a的改变版本的小鼠,其中一个氨基酸的替代关闭了其传输DHA的能力。这些老鼠被注射了荧光染料。研究小组随后观察了血脑屏障渗漏、囊泡形成率升高以及转胞作用,这反映了不存在Mfsd2a的小鼠。

研究人员将大脑毛细血管内内皮细胞的脂质与不具有屏障特性且缺乏Mfsd2表达的肺毛细血管内皮细胞的脂质进行了比较。结果发现,大脑内皮细胞中含有的脂质是DHA的2到5倍。随后的实验表明,Mfsd2a通过阻止小泡囊泡的形成来抑制转胞作用,小泡囊泡是在一小部分细胞膜自我收缩时产生的。

正如预期的那样,具有小泡形成所需蛋白质的小鼠和缺乏Mfsd2a的小鼠显示出胞吞率升高和屏障渗漏。缺乏这种蛋白质和Mfsd2a的小鼠的胞吞率极低,并且有一个不透水的血脑屏障。研究小组认为,在DHA被加入后,Mfsd2a改变了膜的组成。因此,它使条件不利于形成小泡所需的蛋白质。这是第一个用细胞机制解释这种现象的例子。

Benjamin J. Andreone, Brian Wai Chow, Aleksandra Tata, Baptiste Lacoste, Ayal Ben-Zvi, Kevin Bullock, Amy A. Deik, David D. Ginty, Clary B. Clish,顾成华。脂质转运抑制小泡介导的胞吞作用调节血脑屏障通透性。神经元,2017;94 (3): 581 DOI: 10.1016/j.neuron.2017.03.043

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