血液脳関門
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血液脳関門（けつえきのうかんもん、英語: blood-brain barrier, BBB）とは、血液と脳（そして脊髄を含む中枢神経系）の組織液との間の物質交換を制限する機構である。これは実質的に「血液と脳脊髄液との間の物質交換を制限する機構」=血液髄液関門 (blood-CSF barrier) でもあることになる。ただし、BBBは脳室周囲器官（松果体、脳下垂体、最後野など）には存在しない。これは、これらの組織が分泌するホルモンなどの物質を全身に運ぶ必要があるためである。
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[編集] 歴史
BBBの存在に最初に気づいたのは細菌学者のパウル・エールリッヒで、19世紀後半のことで、ある組織の染色実験中のときであった。この当時盛んに使用していた染料であるアニリンを使用して染色すると脳だけが染色されなかったためである。ただし、このときエールリッヒは、この現象を単に｢アニリンの特性｣としていた。
BBBの存在が決定的なものなったのは1913年のことで、エールリッヒの学生であったエドウィン・ゴールドマンが脊柱に直接染料を注入すると脊柱および脳は染色されるが逆にほかの組織は染色されないことを発見したためである。このとき両者との境界には膜のようなものは発見されず、血管がその役割を担っているものと推測された。これが証明されたのは走査型電子顕微鏡が発明された1960年代のことである。
[編集] 構造
従来は主として、毛細血管の内皮細胞の間隔が極めて狭いことによる物理的な障壁であるとされたが、中枢神経組織の毛細血管内皮細胞自体が特殊な生理的機能を有するのだという主張もある。かつては分子量500を超える分子（多くの蛋白質など）や、脂溶性が低い荷電したイオンは脂質二重膜を透過できず、血液循環から中枢神経系の中に入ることができないとされていた。この「分子量閾値説」は、1980年にレヴィンによって提唱され[1]広く流布した仮説であったが、これに対して辻らは1992年に脳毛細血管内皮細胞上に存在するP-糖蛋白が脳内から血管へ物質を積極的に排出しているという仮説を提唱し[2]、ラット脳虚血再灌流モデルによりこれを実証した[3]。また、シンケルらもP-糖蛋白ノックアウトマウスを用いた実験によりこの仮説を証明した[4]。その後、同様の機能をもつ排出トランスポーターが相次いで発見され、血液脳関門の機能は、グルコースをはじめとする必須内因性物質の取り込みと異物を排出する積極的なメカニズムに支えられていることが明かとなった[5], [6]。この働きにより、中枢神経系の生化学的な恒常性は極めて高度に維持されている。
こうした機能はリンパ球やマクロファージや神経膠細胞から放出されるサイトカインによってコントロールされ得る。このため、脳炎や髄膜炎のときはBBBの機能は低下する。また、膿瘍その他の感染巣形成や腫瘍といった、よりマクロなレベルの破壊を起こす疾患の存在によっても、BBBは破綻する。
[編集] 参考文献
- ^ V.A.Levin. Relationship of octanol/water partition coefficient and molecular weight to rat brain capillary permeability. J. Med. Chem., 23, 682-684 (1992)
- ^ A.Tsuji, T.Terasaki, Y.Takabatake, Y.Tenda, I.Tamai, T.Yamashita, S.Moritani, T.Tsuruno and J.Yamashita. P-glycoprotein as the drug efflux pump in primary cultured bovine brain capillary endothelial cells. Life Sci., 51, 1427-1437 (1992)
- ^ A.Sakata, I.Tamai, K.Kawazu, Y.Deguchi, T.Ohnishi, A.Sahei and A.Tsuji. In vivo evidence for ATP-dependent P-glycoprotein mediated transport of cyclosporin A at the blood-brain barrier. Biochem. Pharmacol., 48, 1989-1992 (1994)
- ^ A.H.Schinkel, J.J.M.Smit, O van Tellingen, J.H.Beijnen, E.Wagenaar, L van Deemter, C.A.A.M.Mol, M.A. van der Valk, E.C.Robanus-Maandag, H.P.J. te Riele, A.Berns and J.M.P.Borst. Disruption of the mouse mdr1a P-glycoprotein gene leads to a deficiency in the blood-brain barrier and to increased sensitivity to drugs. Cell, 77, 491-502 (1994)
- ^ 大槻純男, 堀里子, 寺崎哲也 血液脳関門の薬物透過と排出の分子機構. 日薬理誌, 122, 55-64 (2003)
- ^ H.Sun, H.Dai, N.Shaik and W.E.Elmquist. Drug efflux transporters in the CNS. Adv. Drug Delivery Rev., 55, 83-105 (2003)
[編集] 外部リンク
最終更新 2009年11月27日 (金) 08:49 （日時は個人設定で未設定ならばUTC）。
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