细胞微环境成像新方法与脑分区稳态的发现

脑内因缺少淋巴系统,其组织液的引流依靠细胞间隙内物质转运来实现,这是维系脑微环境稳态的保证。以往脑细胞间隙（extracellular space,ECS）的测量主要依赖电化学法、光学示踪法。由于两类方法只能显示脑浅表区域或者两点间距离小于200μm的细胞间隙结构或功能信息,因此脑深部广阔区域组织通道与细胞间隙的结构与功能尚未知。

脑分区稳态及细胞外间隙给药在中枢神经新药研发中的应用

中枢神经系统疾病极大地影响着患者的生活质量。但是脑病新药的研发进展却陷入困境,在细胞实验中显示出较好活性的药物,在动物实验或临床试验中屡遭失败。近年研究表明,人们对于细胞外间隙的结构及生理条件的认识不充分是其原因之一。有学者提出脑分区稳态假说,认为脑内存在组织液引流的分区屏障,维持着脑内不同分区的稳态,这种假说为神经系统新型给药方式——细胞外间隙给药提供了理论基础。本文拟通过文献检索对脑分区稳态假说以及脑细胞外间隙给药在中枢神经系统新药研发中的应用前景进行综述。

脑组织液引流途径与脑内新分区系统的发现

百余年来,基于“细胞学说”的脑科学一直围绕“神经元学说”和“突触学说”展开系列研究,在各类脑细胞和神经网络研究方面的学术成绩斐然。然而,从临床角度来看,多数脑病治疗却并未因学术的进步而取得理想的效果。脑卒中、阿尔茨海默病(Alzheimer’s disease, AD)等依然摧残着人类的健康与尊严,认知、记忆依然是未解之谜[1-2]。回顾历史,从脑结构角度,脑科学研究体系尚存在未被充分认识的结构空间——脑细胞外间隙(extracellular space,ECS)[3]。脑ECS是38~64 nm宽的不规则形、多孔隙结构,占活体脑容积的15%~20%[4],而以往备受重视的脑血管系统仅占据脑容积的3%~5%。以往业界认为ECS只起到细胞间支撑和黏附的物理作用,近年来,随着探测方法的发展和进步,研究结果表明ECS在维持脑局部内环境稳态、细胞间信息传递、细胞迁移,乃至认知、睡眠等方面均发挥着重要作用[5-10]。