彼得·西亞森(Peter Searson)正领导约翰霍普金斯大学的一个团队，揭示阿尔茨海默病和其他疾病如何破坏血脑屏障——这个复杂的界面控制着物质进入大脑的通道。
"血脑屏障是一个安全系统，使大脑能够在严格控制的生化环境中运作，"纳米生物技术研究所核心研究员、材料科学与工程系教授西亞森表示。"通过有选择地将营养物质和其他关键分子运输到大脑，血脑屏障保护大脑，防止毒素、病原体和其他可能干扰正常信号传导的分子进入。这种特殊屏障对整体大脑健康至关重要。"
视频：Aubrey Morse / 约翰霍普金斯大学
主要由美国国立卫生研究院(NIH)资助，西亞森领导的团队使用干细胞技术将人类细胞整合到大脑小血管的复制品中。与全国许多研究项目一样，随着联邦预算收紧和优先事项变化，西亞森的工作面临着未来资金的日益不确定性。
为响应2025年春季启动的强调人体模型的NIH新举措，西亞森实验室正在开发组织工程模型，以研究与神经退行性疾病、中风、衰老和传染病相关的化学、物理和生物变化的生理和病理反应。
由于血脑屏障对正常大脑功能至关重要，其破坏可能对大脑健康产生深远影响。血脑屏障受到来自各种来源的压力，可能导致大脑病理变化。压力源的例子包括高血压、血流不足、炎症和抑郁。
"治疗大脑疾病的主要挑战之一是让药物穿过血脑屏障。"
——彼得·西亞森
材料科学与工程教授
在轻度破坏的情况下，循环血液中的分子可能会泄漏到大脑中。这可能是可逆的，并可能局限于大脑的特定区域，但在更严重的情况下，血液中的分子和细胞都可能进入大脑，导致微出血和出血。
血脑屏障的破坏越来越被认为是多种看似不相关的疾病和状况的主要原因，包括阿尔茨海默病、肥胖、慢性疼痛、创伤性脑损伤和多发性硬化症。因为它调节多种过程，所以有许多破坏机制可能以不同方式影响大脑。此外，其自我修复能力取决于功能障碍的机制和程度。
"在许多大脑疾病中，有多种风险因素可以驱动不同的功能障碍机制。这是我们试图解开的问题之一：特定风险因素如何影响血脑屏障？"西亞森说。
为了找出它如何被破坏并修复它，西亞森实验室正在使用其模型研究血脑屏障损伤和愈合以及与人类疾病的相关性。他们还可以对细胞进行基因工程改造，使其携带与脑疾病相关的突变，从而研究治疗方法。
图片：Will Kirk / 约翰霍普金斯大学
"通过在微观层面上观察这些微血管，我们可以看到它们如何模拟人类大脑中的反应。通过复制炎症或血管狭窄等压力源的影响，我们正在解析压力如何导致血脑屏障破坏，"西亞森说。
正常衰老也会导致低水平的血脑屏障破坏。西亞森和他的实验室正在研究与年龄相关的血液蛋白浓度变化如何影响血脑屏障。这项工作可能导致靶向疗法来减缓血管老化并预防与年龄相关的神经退行性疾病。
更多报道
研究资金削减的影响
若无研究——以及使之成为可能的联邦支持——科学突破将受阻，明日的救命疗法也将面临风险。
"因为血脑屏障非常有效，除了少数非常小的分子外，几乎不可能将药物送入大脑，"西亞森说。"治疗大脑疾病的主要挑战之一是让药物穿过血脑屏障。"
西亞森参加了成人脑肿瘤联盟研讨会，帮助确定更好的策略来评估候选药物穿过血脑屏障的能力。西亞森实验室开发的模型被该联盟用于测试通过血脑屏障向大脑递送药物或基因的策略。
【全文结束】
