
血腦屏障(Blood-Brain Barrier,BBB),是指腦毛細血管壁與神經(jīng)膠質細胞形成的血漿與腦細胞之間的屏障,和由脈絡叢形成的血漿和腦脊液之間的屏障,僅允許特定類型的分子從血流進入大腦神經(jīng)元和其他周圍細胞。血腦屏障的存在,能夠保護大腦免受來自血液的有害分子的侵害,并維持大腦穩(wěn)態(tài)。
大腦內(nèi)皮的糖萼(glycocalyx,也叫做糖被)層是覆蓋于血腦屏障管腔表面的一層富含糖類的網(wǎng)狀結構,主要由蛋白聚糖、糖蛋白和糖脂構成,是血腦屏障的關鍵結構組分。
2025年2月26日,斯坦福大學 Carolyn Bertozzi 教授(2022年諾貝爾化學獎得主)和 Tony Wyss-Coray 教授團隊在 Nature 期刊發(fā)表了題為:Glycocalyx dysregulation impairs blood-brain barrier in ageing and disease 的研究論文。
該研究首次系統(tǒng)性闡明了糖萼(尤其是其中的黏蛋白)在血腦屏障(BBB)衰老中的核心地位,為理解血腦屏障隨年齡增長而衰退提供了全新視角,該研究進一步證實了,AAV 介導的糖萼修復策略,有望治療阿爾茨海默病等年齡相關神經(jīng)系統(tǒng)疾病。
論文共同通訊作者 Carolyn Bertozzi 教授表示,這項研究讓人們關注到一種被稱為黏蛋白(mucin)的分子,這種分子包裹在全身血管的內(nèi)部,并賦予黏液般光滑質地。黏蛋白在人體中扮演著許多有趣的角色。但直到最近,我們都還沒有研究它們的工具。
黏蛋白(Mucin)是一類帶有碳水化合物(糖類)修飾的糖蛋白,它們通過彼此交聯(lián)形成富含水分的黏液般的凝膠狀物質。作為血腦屏障的關鍵組分,黏蛋白對血腦屏障的功能至關重要。
血腦屏障的存在保護了大腦免受有害分子的侵害,但也阻止了絕大多數(shù)治療性藥物的進入。因此,長期以來,科學家們一直在尋找能夠突破血腦屏障治療大腦疾病的藥物或遞送系統(tǒng)。
實際上,血腦屏障的完整性會隨著年齡的增長而衰退,這提示了血腦屏障可能是治療衰老相關疾病的一個重要靶點,例如阿爾茨海默病。
然而,長期以來,科學家們對于黏蛋白在血腦屏障隨年齡增長而衰退的變化中的貢獻知之甚少。直到 Carolyn Bertozzi 教授的研究生 Sophia Shi 把關注重點放在了一種富含黏蛋白的結構——覆蓋在血管內(nèi)壁的糖萼(glycocalyx),她實驗觀察了小鼠衰老過程中大腦中的糖萼的變化。
研究團隊發(fā)現(xiàn),年輕小鼠血管上的黏蛋白層厚實、飽滿且富有活力,而在老年小鼠中,它們變得稀薄、稀疏且斑駁。
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