生物學(xué)屏障,是在生物長期的進(jìn)化中發(fā)展起來的一整套維持機(jī)體正?;顒?dòng)、阻止或抵御外來異物的機(jī)制。在藥物研發(fā)和臨床應(yīng)用中,藥物的組織分布與生物學(xué)屏障的關(guān)系,無疑是個(gè)重要的課題。 血腦屏障Blood Brain Barrier 是指腦毛細(xì)血管阻止某些物質(zhì)(多半是有害的)進(jìn)入腦循環(huán)血的結(jié)構(gòu)。血液中多種溶質(zhì)從腦毛細(xì)血管進(jìn)入腦組織,有難有易;有些很快通過,有些較慢,有些則完全不能過,這種有選擇性的通透現(xiàn)象使人們?cè)O(shè)想可能有限制溶質(zhì)透過的某種結(jié)構(gòu)存在,這種結(jié)構(gòu)可使腦組織少受甚至不受循環(huán)血液中有害物質(zhì)的損害,從而保持腦組織內(nèi)環(huán)境的基本穩(wěn)定,對(duì)維持中樞神經(jīng)系統(tǒng)正常生理狀態(tài)具有重要的生物學(xué)意義。 相關(guān)文獻(xiàn): 化療藥物透過血腦屏障的研究進(jìn)展評(píng)價(jià) 抗菌藥物血腦屏障通透能力概述 血腦屏障對(duì)大分子肽類藥物的通透性 藥物透過血腦屏障的研究進(jìn)展 結(jié)構(gòu)修飾策略改善藥物血腦屏障通透性 血眼屏障 是指循環(huán)血液與眼球內(nèi)組織液之間的屏障。血眼屏障包括血房水屏障、血視網(wǎng)膜屏障等結(jié)構(gòu),它使全身給藥時(shí)藥物在眼球內(nèi)難以達(dá)到有效濃度,因此大部分眼病的有效藥物治療是局部給藥。與血腦屏障相似,脂溶性或小分子藥物比水溶性大分子藥物容易通過血眼屏障。幾乎所有抗菌藥物都很難透過血眼屏障。 相關(guān)文獻(xiàn): 血視神經(jīng)屏障研究進(jìn)展 血胰屏障 由胰腺的腺泡周圍毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層、基底層、腺泡細(xì)胞層、泡心細(xì)胞層、閏管等結(jié)構(gòu)組成,作用是阻止病原體及有害物質(zhì)通過保護(hù)胰腺組織。Burns總結(jié)抗生素在胰腺組織中的滲透率與抗生素的極性和脂溶性高低、抗生素的血清蛋白結(jié)合率、作為載體的結(jié)合蛋白分子質(zhì)量大小、抗生素pH值等因素有關(guān)后,首次提出血-胰屏障(blood-pancreaticjuice barrler)的概念。描述血-胰屏障為一種類似腦組織血-腦屏障的結(jié)構(gòu),并認(rèn)為血-胰屏障為影響抗生素滲透入胰腺組織最主要的因素。急性胰腺炎時(shí),胰腺的血流量明顯減少,壞死組織的功能性毛細(xì)血管密度降低62%。非壞死區(qū)域減低43%。此外,急性胰腺炎時(shí)炎癥影響細(xì)胞膜通透性改變,亦在很大程度上影響了抗生素向胰液的透入。由于血-胰屏障對(duì)不同的抗生素有選擇性通透作用,在急性胰腺炎中應(yīng)選用環(huán)丙沙星、氧氟沙星、亞胺培南等。 1.抗生素的血-胰液屏障:將胰液及血清經(jīng)微生物法、酶免疫法以及高效液相色譜法測定抗生素含量,發(fā)現(xiàn)抗生素透入胰液受多因素影響,最主要是胰腺內(nèi)存在著一種類似血-腦屏障的血-胰屏障??股赝高^血-胰屏障時(shí),首先要透過毛細(xì)血管內(nèi)皮細(xì)胞層和基底膜,然后透過胰腺腺泡及導(dǎo)管細(xì)胞膜而進(jìn)入胰液。由于細(xì)胞膜含有較多量的脂類,故極性小、脂溶性高的抗生素較極性大、水溶性高的抗菌素更易透過,抗生素的血清蛋白結(jié)合率、作為載體的結(jié)合蛋白分子量的大小、抗生素的pH值均可影響其進(jìn)入胰液。因此,在急性胰腺炎時(shí),炎癥影響細(xì)胞膜的通透性,亦影響抗生素向胰液透入。胰液中含有抗生素時(shí),胰組織中是否也應(yīng)含有抗生素?胰液中的抗生素濃度能否代表胰組織中的抗菌素濃度?實(shí)驗(yàn)證明,胰組織和胰液中抗生素的濃度,兩者是平行的。迄今為止,經(jīng)研究的30多種抗生素能夠進(jìn)入胰腺且能達(dá)到有效濃度的僅占1/3。在血-胰屏障作用下有的抗生素如青霉素G和某些頭孢菌素不能進(jìn)入胰組織。四環(huán)素、慶大霉素、氨芐青霉素進(jìn)入胰組織很少,不能形成有效的濃度。 2.急性胰腺炎時(shí)應(yīng)用抗生素的原則:能透過血-胰屏障;能在胰腺組織內(nèi)形成有效濃度;能有效地抑制已知致病菌。近年研究,胰腺感染的菌種出現(xiàn)的頻率依次為:大腸桿菌、肺炎克雷伯氏菌、腸球菌、金葡菌、綠膿桿菌、奇異假單孢菌、鏈球菌、產(chǎn)氣腸桿菌、脆弱類桿菌等。近年來真菌(念珠菌)感染有所增加。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)超廣譜的抗菌素,亞胺培南/西司他丁以及環(huán)丙沙星能夠抑制以上細(xì)菌(脆弱桿菌除外);頭孢他啶、頭孢噻肟、西梭米星、利福平、復(fù)方新諾明能夠抑制上述9種細(xì)菌中的5種,克林霉素能抑制3種,而甲硝唑只能抑制脆弱菌。 相關(guān)文獻(xiàn): 洛美沙星對(duì)大鼠血胰屏障通透性的研究 急性胰腺炎抗生素治療的若干問題 抗生素在重癥急性胰腺炎中的應(yīng)用 血胰屏障及其臨床意義 血_胰腺屏障與急性胰腺炎繼發(fā)感染者的抗微生物藥物選用 血睪屏障 1950年一位叫伯魯恩的科學(xué)家在給哺乳動(dòng)物皮下注射二胺基吖啶染料后,發(fā)現(xiàn)大多數(shù)器官的細(xì)胞均能攝取染料而呈現(xiàn)熒光,但曲細(xì)精管的熒光卻很弱。因此,他推測睪丸中存在一種類似血腦屏障的結(jié)構(gòu),能選擇性地阻止血液中某些物質(zhì)進(jìn)入曲細(xì)精管內(nèi),故稱為血睪屏障。曲細(xì)精管的生精上皮是由一種高柱狀細(xì)胞--支持細(xì)胞,以及鑲嵌在其上面的各級(jí)生精細(xì)胞所組成。大量的追蹤實(shí)驗(yàn)和超微結(jié)構(gòu)研究表明,支持細(xì)胞之間存在的緊密連接構(gòu)成了血睪屏障。支持細(xì)胞通過緊密連接將生精上皮分隔成基底室和近管腔室。精原細(xì)胞、細(xì)線前期和細(xì)線期精母細(xì)胞占據(jù)了管壁基底膜與緊密連接之間的基底室,近管腔室位于緊密連接與管腔之間,包含有細(xì)線期之后的所有生精細(xì)胞。 血睪屏障對(duì)血液中各種物質(zhì)的通透性選擇性很強(qiáng)。來自間質(zhì)血管的擴(kuò)散性物質(zhì),可以穿過曲細(xì)精管壁與基底室的生殖細(xì)胞接觸,但并不一定能進(jìn)入近管腔室。緊密連接構(gòu)成了一個(gè)滲透屏障,可阻止大分子物質(zhì)和若干離子向近管腔室的被動(dòng)彌散,對(duì)維持和穩(wěn)定近管腔室的微環(huán)境有十分重要的作用。對(duì)于血睪屏障,一些大分子物質(zhì)如清蛋白、鐵蛋白和r球蛋白等不能通過,而營養(yǎng)物質(zhì)如氨基酸、碳水化合物、脂肪酸及類固醇激素等則較易通過。 相關(guān)文獻(xiàn): 血睪丸屏障結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)研究進(jìn)展 血?dú)馄琳?/strong> 自從1857年Claude Benard將箭毒注入狗的氣道并發(fā)現(xiàn)由此產(chǎn)生了肌肉麻痹的效應(yīng)以來,已有眾多的研究者對(duì)可溶性化合物透過血-支氣管肺泡屏障(血?dú)馄琳?,blood airbarrier,BAB)的能力發(fā)生了濃厚的興趣,尤其在核素檢查,支氣管肺泡灌洗等手段應(yīng)用于研究以來更是如此。血-肺泡屏障由肺泡上層細(xì)胞層,血管內(nèi)皮細(xì)胞層和基膜以及少量間質(zhì)組織構(gòu)成。內(nèi)皮細(xì)胞層均勻一致,而上皮細(xì)胞層由兩種肺泡上皮細(xì)胞層由兩種肺泡上皮細(xì)胞(Ⅰ型和Ⅱ型細(xì)胞)構(gòu)成。Ⅰ型細(xì)胞是一些扁平大細(xì)胞,覆蓋了肺泡表面的90%~95%。Ⅱ型細(xì)胞呈立方狀,能產(chǎn)生肺泡表面活性物質(zhì),Ⅰ型細(xì)胞遭受損傷時(shí)可由Ⅱ型細(xì)胞進(jìn)行修復(fù)。血肺泡屏障是不對(duì)稱的,一側(cè)相對(duì)較厚而另一側(cè)較薄,內(nèi)皮細(xì)胞與上皮細(xì)胞間僅一層基膜;較厚一側(cè)內(nèi)皮細(xì)胞與上皮細(xì)胞各自的基膜之間有一腔隙,此腔隙最終由淋巴管引流,而在肺水腫早期可容納中等量的肺間質(zhì)液的增加,使血-肺泡屏障的另一側(cè)保持干燥從而有利于氣體交換。 腸黏膜屏障 是指腸道能夠防止腸內(nèi)的有害物質(zhì)如細(xì)菌和毒素穿過腸粘膜進(jìn)入人體內(nèi)其他組織、器官和血液循環(huán)的結(jié)構(gòu)和功能的總和。它包括:腸粘膜上皮、腸粘液、腸道菌群、分泌性免疫球蛋白、腸道相關(guān)淋巴組織、膽鹽、激素和胃酸等。 腸道粘膜屏障由機(jī)械屏障、化學(xué)屏障、免疫屏障與生物屏障共同構(gòu)成。機(jī)械屏障是指完整的彼此緊密連接的腸粘膜上皮結(jié)構(gòu);腸粘膜屏障以機(jī)械屏障最為重要,其結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)為完整的腸粘膜上皮細(xì)胞以及上皮細(xì)胞間的緊密連接。正常情況下腸粘膜上皮細(xì)胞、細(xì)胞間緊密連接與菌膜三者構(gòu)成腸道的機(jī)械屏障,能有效阻止細(xì)菌及內(nèi)毒素等有害物質(zhì)透過腸粘膜進(jìn)入血液?;瘜W(xué)屏障由腸粘膜上皮分泌的粘液、消化液及腸腔內(nèi)正常寄生菌產(chǎn)生的抑菌物質(zhì)構(gòu)成。免疫屏障由腸粘膜淋巴組織(包括腸系膜淋巴結(jié)、肝臟Kupper細(xì)胞)和腸道內(nèi)漿細(xì)胞分泌型抗體(sIgA)構(gòu)成。在胃腸粘膜中,25%為淋巴組織,它們通過細(xì)胞免疫和體液免疫作用,以防止致病性抗原對(duì)肌體的傷害。由腸道相關(guān)淋巴組織(GALT)產(chǎn)生的特異性分泌型免疫球蛋白(S-IgA)進(jìn)入腸道能選擇性地包被革蘭氏陰性菌,形成抗原抗體復(fù)合物,阻礙細(xì)菌與上皮細(xì)胞受體相結(jié)合,同時(shí)刺激腸道粘液分泌并加速粘液層的流動(dòng),可有效地阻止細(xì)菌對(duì)腸粘膜的粘附。在創(chuàng)傷、感染、休克等應(yīng)激狀態(tài)下,GALT呈現(xiàn)選擇性的抑制狀態(tài),S-IgA分泌減少,增加了細(xì)菌粘附機(jī)會(huì)進(jìn)而發(fā)生易位。生物屏障即對(duì)外來菌株有定植抵抗作用的腸內(nèi)正常寄生菌群。腸道常駐菌與宿主的微空間結(jié)構(gòu)形成了一個(gè)相互依賴又相互作用的微生態(tài)系統(tǒng)。在通常情況下,腸道內(nèi)微生物群構(gòu)成一個(gè)對(duì)抗病原體的重要的保護(hù)屏障。當(dāng)這個(gè)微生態(tài)菌群的穩(wěn)定性遭到破壞后,腸道定植抵抗力大為降低,可導(dǎo)致腸道中潛在性病原體(包括條件致病菌)的定植和入侵。 血胎屏障 將母體與胎兒血液分開的胎盤也起屏障作用,這種屏障稱為胎盤屏障。藥物通過胎盤的轉(zhuǎn)運(yùn)方式主要是簡單擴(kuò)散。高脂溶性藥物如全身麻醉藥和巴比妥類,可從母體入胎兒血中。低脂溶性或高度解離的藥物與右旋糖酐和季西銨類則不易透過。由于有些藥物對(duì)胎兒有毒性,并可導(dǎo)致畸胎,故孕婦用藥要慎重考慮?!?/span> 但在妊娠早期,胎盤屏障發(fā)育不全,因此,母親一旦感染病毒,就會(huì)毫無阻礙地?fù)p害到胎兒,重則流產(chǎn),輕則致畸。 TORCH綜合癥:是指可導(dǎo)致先天性宮內(nèi)感染及圍產(chǎn)期感染而引起圍產(chǎn)兒畸形的病原體,它是一組病原微生物的英文名稱縮寫: 弓形蟲(Toxoplasma) 其他柯薩其病毒,衣原體等(OtherAgents) 風(fēng)疹病毒(Rubella Virus) 巨細(xì)胞病毒(Cytomegalo Virus) 單純皰疹病毒(HerpesStmplex Virus), 把它們英文第一個(gè)字母組合起來,簡稱為TORCH 。 |
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