血脑屏障:结构、调节和药物输送
血脑屏障:结构、调节和药物输送
血脑屏障(Blood-Brain Barrier,BBB)是一种天然的保护膜,可以防止中枢神经系统(CNS)受到血液中的毒素和病原体的影响。然而,由于大多数化学药物和生物药物都被阻止进入大脑,所以BBB的存在使中枢神经系统疾病的药物治疗复杂化。向大脑提供的药物不足,会导致治疗效果不佳,并因其他器官和组织的积累而加重副作用。材料科学和纳米技术最近的突破提供了一个具有定制结构和属性的先进材料库,作为定向药物提供的强大工具包。深入研究了脑和脑细胞的解剖病理学研究,进一步促进了脑靶向战略的发展,以增强脑细胞交叉。在这次回顾中,综述了造成这种障碍的生理结构和不同细胞。重点介绍了各种新出现的通透性调节和BBB交叉的策略,包括被动的跨软骨下垂、鼻内给药、配体共轭、膜包覆、刺激引起的BBB破坏以及其他克服BBB障碍的策略。综述和分析了从有机、无机和生物衍生的材料到多种多样的药物输送系统及其合成程序和独特的物理化学性质。这项审查的目的是为不同领域的研究人员提供最新和全面的指导,为进一步发展以大脑为目标的药物提供系统提供前景。
血脑屏障是一种包括中枢神经系统(CNS)微血管的半透性屏障。在毛细血管中,在内部血管中的楔形内皮细胞形成广泛的紧密连接。与受体、运输蛋白、流出泵和其他细胞成分的组合一起,屏障控制了血管腔内分子的进入和向大脑的驱逐。完整的血红蛋白阻止大多数血液传播的物质进入大脑。但应该指出的是,在保护大脑的同时,BBB也排除了98%以上的小分子药物和所有的大分子疗法进入大脑。这种紧密的间隙只允许以低于400-600Da的分子量被动扩散脂溶性药物。提高治疗剂的亲脂性是提高血性血红蛋白通透性的可行方法。例如,Crizotinib,口服选择性小分子酪氨酸激酶抑制剂,是一种有效的抗癌药物,但由于BBB渗透率低,对脑瘤转移的活性很低。氟乙基的共轭结构改变增加了Crizotinib的亲脂性,并提高了脑通透性。然而,增加亲脂性并不是一种普遍的战略,因为它可能抑制感兴趣药物的生物活性。此外,高脂溶性的治疗药物在非靶向的周围器官中的保留时间和作用持续时间较长,造成相当大的副作用。此外,由于存在P-糖蛋白(称为多药耐药性相关膜蛋白),药物可以通过ATP依赖性排液泵送回血液。因此,它敦促通过制定有效和安全的分娩战略来解决针对大脑的疗法问题。
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