发布日期：2024-02-09 09:05 点击次数：51
▎药明康德本体团队裁剪
一百多年前，科学家发现，在给全身各个组织和器官染色时，通过血液传送的染料分子无法干预脑组织，在血液和脑组织之间有一层精巧的樊篱。如今，借助先进的标识和成像时期咱们早已知谈，这层血-脑樊篱由大脑毛细血管的内皮细胞和脑组织中的星形胶质细胞组成，是保护大脑免受轮回炎症因子、病原体等伤害的关节壁垒。
斯坦福大学着名神经科学家Tony Wyss-Coray训诫多年来平常参议了血-脑樊篱在虚弱进程中发生的变化，尤其是在虚弱和虚弱相关的神经退行性疾病（如等）发生时分，血-脑樊篱通透性的转换与大脑解析功能衰败的密切关联。他们还通过动物践诺发现，开导老年小鼠的血-脑樊篱，叛逆虚弱血液对大脑的影响，不错让虚弱的大脑“重返芳华”。
在近日发表于顶尖学术期刊《当然》的一篇论文中，Wyss-Coray训诫与2022年 互助，对于血-脑樊篱在虚弱进程中的转换又有了进攻的新发现，并由此带来了促进大脑健康的新陈迹。用参议者的话说，对于大脑虚弱的关节部分，多年来不为东谈主知的精深结构变化，就避讳在令人瞩目之下。
这一发现收获于Bertozzi训诫在糖基化修饰规模的创始性责任。多年来，参议者发现存很多带糖链的分子（包括糖卵白、糖脂，以致糖RNA）踱步在细胞名义，影响多样生物学进程。在这次参议中，他们细心到了组成血-脑樊篱的内皮细胞名义。
具体来说，是这些内皮细胞名义的多糖包被（glycocalyx），主要由卵白聚糖、糖卵白和糖脂组成。由于糖链王人朝向胞外，细胞外层仿佛包了层糖衣，如同花萼包开花瓣，因此多糖包被也被称为“糖萼”。
▲血-脑樊篱血管腔中的多糖包被露出图（图片开头：参考府上[1]）
在检查不同庚岁小鼠的大脑时，参议东谈主员通过稀零的金属染色剂和电子显微镜不雅察到，健康年青小鼠的血-脑樊篱“糖衣”雄厚、均匀，而在年长幼鼠的脑中，这层“糖衣”变得薄而幻灭。而伴跟着“糖衣”的变化，血-脑樊篱发生渗漏，导致血液中的神经毒性因子和炎症因子等很容易干预脑组织，迪士尼彩乐园官方下载这些恰是虚弱和神经退行性疾病的关节病理标志。
▲3月龄年青小鼠和21个月年长幼鼠的脑血管内皮多糖包被（深色）对比（图片开头：参考府上[1]）
参议东谈主员进一步发现，多糖包被的主要结构因素黏卵白型O-糖链减少是导致血-脑樊篱“糖衣”残害的关节。黏卵白型O-糖基化（mucin-type O-glycosylation）是一种卵白质翻译后修饰，在酶作用下，细胞名义的黏卵白家眷或包括黏卵白结构域的糖卵白通过丝氨酸、苏氨酸残基添加上糖链。
脑内皮细胞中的黏卵白型O-糖基化不仅会在虚弱时分下调，对东谈主群部队的数据分析恶果显现，在阿尔茨海默病、亨廷顿病等不同神经退行性疾病的患者中，脑内皮细胞的黏卵白型O-糖基化巨额发生了下调。
由于这种糖基化下调不是因为黏卵白结构域糖卵白支架的丢失，而主若是O-糖基化生物合成酶的水平下跌所致，为了逆转多糖包被的缺损，参议东谈主员尝试了以腺相关病毒为载体，将抒发两种关节黏卵白型O-糖基化合成酶的基因送入老年小鼠的脑血管。践诺恶果显现，经过这种基因调治的老年小鼠，血-脑樊篱的渗漏显豁改不雅。此外，跟着血-脑樊篱的“糖衣”收复得更为完好，老年小鼠的神经炎症减弱，在走迷宫等测试中施展出了缅思力和学习才气的显贵改善。
▲在虚弱或神经退行性疾病时分受损的血-脑樊篱功能有望通过开导多糖包被得到改善（图片开头：参考府上[1]）
轮廓这些恶果，参议作家在论文中回来说，“咱们的恶果为虚弱的大脑内皮多糖包被提供了详备的组成和结构图谱，并揭示了虚弱及疾病相关的多糖包被失调对于血-脑樊篱的完好以及大脑健康有进攻影响。”
共同通信作家Bertozzi训诫在斯坦福大学的新闻稿中进一步指出，接下来了解东谈主类中是否也有访佛的机制在施展作用以及将这些发现回荡为疗法是至关进攻的。鉴于血-脑樊篱不易通透的特色不仅是对大脑的保护，也给药物运输制造了难题，因此相关这层“糖衣”的发现，还有可能带来更好的新措施匡助咱们把药物运输到大脑中去，为调治多发性硬化、脑瘤等多样脑部疾病带来但愿。
参考府上：
[1] Sophia M. Shi et al., Glycocalyx dysregulation impairs blood–brain barrier in ageing and disease. Nature (2025) Doi: https://doi.org/10.1038/s41586-025-08589-9
[2] Hanadie Yousef et al., (2019) Aged blood impairs hippocampal neural precursor activity and activates microglia via brain endothelial cell VCAM1. Nature Medicine. Doi: 10.1038/s41591-019-0440-4
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[3] Changes in brain’s ‘sugar shield’ could be key to understanding effects of aging. Retrieved Feb. 27, 2025 from https://news.stanford.edu/stories/2025/02/study-links-the-sugars-on-cell-surfaces-to-brain-resilience
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