Ann Neurol-血脑屏障破坏和认知功能减退息息相关
2021-07-04 Freeman MedSci原创
血脑屏障破坏和认知功能减退息息相关
认知障碍和痴呆症影响着全世界5000多万人。最近的文献表明，血脑屏障（BBB）的损伤可能在这一过程中起着关键作用，并为治疗干预提供了一个新的目标。由血管内皮细胞和支持细胞形成的BBB，其功能是调节血脑物质交换，保护中枢神经系统免受神经毒素和病原体的侵害。
尸检研究表明，在痴呆症患者的大脑中，血源性蛋白质在脑实质中积累，BBB特异性细胞退化，血管内皮损伤。体内研究还显示，与健康对照组相比，认知障碍患者的脑脊液（CSF）中的血源性白蛋白浓度更高，这表明BBB被破坏。
BBB破坏和神经炎症也可能是肠道微生物群对痴呆症贡献的一个重要组成部分。然而，人们对认知障碍中BBB破坏和大脑病理之间的关系仍然知之甚少。认知障碍可归因于不同的病理机制，有不同的治疗策略。阿尔茨海默病理和血管风险以及它们的混合表现占认知障碍患者的80%以上。
一些研究表明，BBB的破坏与Aβ的积累有关，从而将BBB与阿尔茨海默病（AD）病理联系起来。其他文献显示，认知障碍受试者的BBB破坏与淀粉样蛋白和tau无关。最近的文献还表明，BBB破裂与血管风险有关，BBB通透性和白质增生（WMH）之间的显著相关性证明了这一点。血管周围空间扩大或微出血的患者显示出较高的BBB通透性，表明与血管风险有关联。因此，在BBB破裂与AD和血管风险的关系方面，调和这些差异很重要。
霍普金斯大学的Zixuan Lin等人：假设认知障碍中的BBB破裂不是一个单一的现象，AD和血管风险在不同的分子水平上导致BBB破裂，这可以通过使用不同大小的示踪剂来区分。
在本研究中，他们的目的是在2个空间尺度上评估有和没有认知障碍的老年人的BBB通透性。其一是使用一种新型的非对比性磁共振成像（MRI）技术，即相位对比动脉自旋标记水提取（WEPCAST）MRI，来测量BBB对水分子的渗透性。
因为水的分子量只有18Da，直径为275pm，测量水的交换有望提供对BBB对非常小的分子的渗透性的评估。另一种是对白蛋白的渗透性，白蛋白的分子量为66,000Da，大小为3,800pm，通过测量腰椎穿刺获得的CSF中白蛋白的浓度，并将其与血清白蛋白进行标准化。将轻度认知障碍（MCI）患者的BBB对这两种分子的渗透性与年龄匹配的、认知正常的对照组进行了比较。研究了BBB破坏和认知表现之间的关系。此外，还研究了BBB破坏和AD病理学以及血管风险之间的关系。
他们纳入了55名老年参与者，包括33名MCI患者和22名对照组。用一种新的磁共振成像技术测量BBB对水的渗透性，即相衬动脉自旋标记的水提取。BBB对白蛋白的渗透性是用脑脊液（CSF）/血清白蛋白比率来确定的。认知表现由特定领域的综合评分来评估。检查了AD病理学（包括CSF Aβ和ptau）和血管风险因素。
他们发现：与认知正常的受试者相比，MCI患者的BBB对水等小分子的渗透性增加，但对白蛋白等大分子的渗透性没有增加。
BBB对水的渗透性与CSF Aβ和tau的AD标志物有关。另外，BBB对白蛋白的渗透性与血管风险因素有关，特别是高胆固醇血症，但与AD病理无关。发现BBB对小分子的渗透性，而不是对大分子的渗透性，对认知功能有预测作用。
这个研究：表明BBB破裂与AD和血管风险都有关，但它们的影响可以通过空间尺度来区分。BBB对小分子的渗透性对认知能力有较大的影响。
原文出处：
Lin Z, Sur S, Liu P, Li Y, Jiang D, Hou X, Darrow J, Pillai JJ, Yasar S, Rosenberg P, Albert M, Moghekar A, Lu H. Blood-Brain Barrier Breakdown in Relationship to Alzheimer and Vascular Disease. Ann Neurol. 2021 May 26. doi: 10.1002/ana.26134. Epub ahead of print. PMID: 34041783.
作者：Freeman
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