血球の障壁は何ですか。

血脳の障壁(BBB)は、脳の粘膜をラインアップする内皮細胞の非常に選択的、半透過性の境界線です。 体内の他の毛細血管とは異なり、脳内膜はタイトな接合によって接続されています。 副細胞空間をシールし、水溶性分子の自由な拡散を防ぐタンパク質複合体。 ペリク、アストロ細胞(エンドフェット)、および基幹細胞は、これらの神経細胞を結合します。

BBBは3つの重要な機能を提供します:

  • 物理バリア] - 堅い接合は、イオン、タンパク質、および毒素のパラセルラーの通過を防ぐ。
  • [トランスポートバリア] - 特定のトランスポーター(グルコース、アミノ酸のLT1)、エフラックスポンプ(例えば、P-グリコタンパク質)がキセノバイオティクスを抽出しながら栄養素エントリを制御する(例えば、グルコースのためのGLUT1)。
  • []代謝バリア] - 内線細胞内の酵素は、脳のパルエンティマに達する前に潜在的に有害物質を劣化させます。

この障壁を維持することは神経機能にとって重要です。 透かしが増加する場合でも、血中分子(例、アルブチン、フィブリノゲン)を脳に引き起こし、神経炎症、過敏毒性、および相乗機能障害を引き起こす可能性があります。

放射線が血液中の脳の障壁にどのように影響するか

放射線療法(例えば、グリブlastoma、脳転移、または頭および頸部腫瘍)で使用したイオン化放射線は、腫瘍と健康な組織を囲むエネルギーを必然的に堆積させる。 BBBは、その高い内皮細胞の売上高と豊富な血管ネットワークのために特に脆弱である。 損傷は、急激に起こる可能性のある変化のスペクトルとして現れる、または曝露後数か月間。

急性放射線効果

単一回折または分裂療法の最初の週の間に1日以内に、BBBは一時的な中断を受けます。メカニズムは下記のものを含んでいます:

  • [Endothelial細胞のアポトーシス[ - 放射線は、セラミド経路とカスケードを活性化し、マイクロ血管内線細胞におけるプログラムされた細胞死をトリガーします。 これは、バリア内のギャップを直接作成します。
  • [ 分岐分解分解 – 放射線は、分岐タンパク質を分解する行列のメタロタンパク質(MMP)を調節しながら、クラウデン-5とオキュリン式を調節します。
  • []炎症性シトキネ解放 – 損傷した内皮細胞および活性マイクロリア分泌物TNF-α、IL-1β、およびIL-6、さらに透過性を高め、白血球をリクルートする。
  • 酸化ストレス] - 水中の放射線分解は、エンドテルおよび氷河細胞における脂質、タンパク質、およびDNAを酸化させる反応酸素種(ROS)を生成し、バリアの妥協を貫通します。

慢性/放射線影響を緩和する

治療後1ヶ月から数年経過したBBBの破壊を遅らせる - 放射線誘発脳の怪我の角です。病理的に、それは以下を含みます。

  • 血管再構築 - 慢性低酸素症は、基調膜、毛細分泌物、およびtelangiectasiaの増粘につながります。 これらの構造変化は、フローと障害バリア機能を減らします。
  • 持続的な炎症 - 残留活性マイクロリアおよびアストロサイトは、炎症性媒介者の持続的なレベルを生成し、リーキーBBBを維持します。
  • [] パーicytesの損失 - パーシリテは、BBBの完全性を維持するために不可欠です。放射線はそれらを枯渇し、エンドセルを支持しないままにします。
  • 線維症] – 成長因子を変形させるβ (TGF-β) 信号は、気管線維症を促進します。, さらなる有毒な栄養素交換と廃棄物のクリアランスを妥協.

重要なことに、BBB傷害が臨床結果と相関する:増加した透磁率は、放射線壊死と認知低下の発生を予測することが多い。

放射線誘発BBB抑制の結果として

浮腫および高められた頭脳圧力

BBBが失敗すると、発熱性圧力勾配は、血管系浮腫を引き起こし、脳のインターシチウムに流体を描画します。 この浮腫は、質量効果を増幅し、不循環圧力を高め、焦点神経の低下を悪化させます。 コルチコステロイド(例えば、デキサメタゾン)は標準管理ですが、長期使用で重要な副作用があります。

放射線神経症

重度の遅れ合併症、放射線壊死は、通常、高用量領域内で壊死的な質量として提示します。 ヒストロジー的に、それは血管の凝固性神経症、血管の粘液性神経症、およびMRIの異常な対照的BBBを妥協する。 漏れの障壁は、対照的なエージェント(例えば、ガドリン)を過度に、腫瘍の進行から区別することが困難にするために壊死をすることを可能にし、腫瘍の進行性療法は、放射線療法は、放射線療法(GF)を低下させる。

認知障害

BBBの崩壊は放射線誘発性認知低下に直接貢献します。 血漿タンパク質を漏出し、フィブリノゲンなどの血漿タンパク質を活性化し、マイクロリアを活性化し、同期損失をトリガーします。 慢性炎症は、ヒポカンジルニュージェネシスを損なう、メモリと執行機能を減らします。 放射線療法が認知検査で悪化した後、より大きなBBBの透過性を持つ患者が、動的コントラスト強化されたMRIショーを使用して研究は、腫瘍再発症の独立性です。

感染および消失リスクの増加

妥協したBBBは、脳の’を低下させます。免疫特権は、病原体と免疫細胞がより簡単にアクセスできるようにします。患者は、特に障壁が長期期間にわたって開いている場合、髄膜炎または脳炎のリスクがわずかに高くなります。さらに、過剰な血管のアルブミンは、動物のモデルの発作閾値を下げることが知られています。

保護戦略と治療的アプローチ

薬理学的バリア保護剤

放射線中または放射線後のBBBをシールドするためにいくつかのエージェントが調査中:

  • [ 抗酸化剤] - 化合物N - アセチルシステイン(NAC)、ビタミンE、およびエダラフォンスカベンジROSおよび酸化損傷を低減する。 臨床試験は進行中です。
  • スタイン] – シムバスタチンとロバスタチンは、内皮性酸化物シンターゼ(eNOS)を調節し、タイトな接合を安定させ、前方モデルの透過性を低下させます。
  • MMP阻害剤 - ドオキシシリン(MMP阻害剤)は、照射された動物におけるタイトな接合分解を促進します。
  • 抗炎症剤] - コルチコステロイドは、メインステイを維持しますが、新規の生物学的製剤(例えば、抗TNF抗体)は、世界的な免疫抑制なしでニューロンフラム化のより標的抑制を提供するかもしれません。
  • [Angiopoietin-1 mimetics - Tie2受容体リグアン1は血管の安定性を促進します。その模倣、COMP-Ang1は、放射線後のBBBの完全性を保全することを約束しました。

放射線配達修正

治療率の改善 - 正常な組織の露出を最小限に抑えながら腫瘍の用量を最大限に高める - BBB の損傷を削減します。

  • Fractionation] - 放射線を小さめの日用量に拡散することで、副腎損傷の修復時間と内皮細胞への累積的な怪我を減らすことができます。
  • [強度調整放射線療法(IMRT)[ - 正確には、ヒポカンパスのような重要な構造を避けるために線量分布を彫刻します。
  • プロトン療法 - ターゲットを超えて最小限の出口線量を提供するためにBragggピークを爆発させ、反対側脳領域とBBBへの放射線曝露を著しく低下させます。
  • [] ステレオタク系放射線手術(SRS)[ – 単体高線量分数が大きい領域と比較してBBBにより少ない破壊的である; しかしながら、神経症のリスクは、体積と線量の増加する。

ノベルバイオマーカーとイメージング

BBB傷害の危険の患者を識別することは早期介入を可能にします。動的対照高められた(DCE) MRIは容積の移動の一定(Kの]trans])、透磁率の測定を量ります。上昇させたK[transは放射線療法の後で正常出現の白い問題で認知低下および陰性を予測します。他の新興マーカーはSastromalatermsの漏出および細菌の細胞を通るSBBBBBBBBB細胞を含んでいます。

今後の方向性

研究は、集中的に、治療上の利益のための一時的なBBBBの混乱を防止し、害を最小限に抑える方法を追求しています。 例えば、マイクロバブルと組み合わせた超音波は、直接腫瘍に化学療法を届けるためにBBBを介在的に開くことができます。放射線誘発の開口部が時間内に制御される可能性を理解し、スペースは永続的な怪我を引き起こしずに薬物の配信を改善する複合的治療につながる可能性があります。

もう一つのフロンティアは、子宮細胞由来の永続性細胞(EPC)、幹細胞由来の過小腸、または遺伝子治療による内膜性脳細胞の修復を促進し、脳卒中の5発現を回復させる。 プレクライニング証拠は、EPCを移植したEPCがBBB漏洩を抑え、照射されたげんの認知結果を改善することを示唆しています。

最後に、患者の血液とMRIデータからマルチオミクス(トランスクリプト、プロテオミクス、メタボロミクス)を統合することで、BBBの損傷に対する個々の感受性を特定する予測的署名が得られる。DCE-MRIおよび臨床変数で訓練された機械学習モデルは、障害が臨床的に明らかになる前に線量減少または補助療法を必要とする1日フラグの患者がいる。

コンテンツ

放射線療法は脳腫瘍管理の角質を維持しますが、血液脳の障壁に対するその有害な影響は重要な課題をポーズします。急性タイトな接合部から慢性血管線維症への破壊から、従順な浮腫、神経症、認知喪失、および感染リスクの増加に対する破壊的影響。放射線配達、薬理的保護剤およびバイオマーカーガイドモニタリングの進歩は、これらの合併症を軽減し始めています。継続的研究は、放射線の生存および生存の生存の防御のために不可欠である。

外部リソース
]放射線誘発血球バリア障害:メカニズムと影響(PMC)[
] []および放射線:レビュー()[FLT:][FLT:][FLT]] [[FLT:放射線療法]] [[FLT]] [[FLT]]] [[FLT]]] [[FLT]]]] [[FLT:[FLT:放射線:[F]:[FLT:[F]:[FLT:[FLT:[F]:[FLT:放射線:[F]:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[FLT:[F]:[F]:[F]:[F]:[F]:[FLT: