慶應義塾大學專職講師菅田浩領導的研究團隊發現了形成阻止大腦進入異物的屏障功能所必需的機制。

 流經全身的血液約有 15% 駐留在大腦中,負責輸送營養並清除不必要的物質。因此,為了維持神經細胞和大腦的微妙功能,需要有一種機制來防止有害物質從血管漏入大腦,以及一種將不需要的物質快速推回血液中的機制。腦內毛細血管所具有的這種屏障功能稱為血腦屏障,其功能會因腦部發炎、腦腫瘤、老化等而下降。然而,血腦屏障形成和維持的許多機制仍然未知。

 這次,我們利用醫學和生物學領域常用的果蠅大腦及其屏障功能作為實驗模型來闡明這個機制。據說,人類和果蠅在嚴格限制大腦和血液(果蠅的體液)之間接觸的機制以及控制這種接觸的基因方面有許多相似之處。

 研究結果發現,基質金屬蛋白酶 (MMP) 中的蛋白水解酶對於血腦屏障的正常形成至關重要,血腦屏障具有屏障功能。到目前為止,這種酶被認為是一種“破壞者”,它會降解血管周圍的膠原蛋白,並在腦部發炎等情況下損害血腦屏障的功能。然而現在發現,這種降解酶及其功能雖然具有破壞血腦屏障功能的作用,但它對於血腦屏障的形成也是必不可少的。

 這項研究結果不僅將闡明血腦屏障形成的分子機制,也為未來腦部疾病治療和神經再生醫學中血腦屏障的屏障功能提供深入見解。與從iPS細胞誘導血管內皮細胞一樣,預計這將有助於改善

論文信息:[iScience] 基質金屬蛋白酶 2 降解細胞外基質對於果蠅血腦障壁的建立至關重要

慶應義University大學

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