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华山医院朱剑虹团队和中科院周斌合作发现调控血脑屏障开关的关键机制

来源:2020-06-01

血脑屏障(BBB)是血液循环系统和中枢神经系统(CNS)之间形成的保护界面,血脑屏障的完整性对于脑组织的内稳态和电活动至关重要。血脑屏障的渗漏会导致病原体和神经毒素等透过脑血管进入脑实质,并诱发炎症导致脑水肿和神经退行性病变。研究脑血管内皮特异性蛋白调控血脑屏障通透性的关键机制对于神经生物学和临床医学都有重要的意义。

2020年 5月29日,复旦大学附属华山医院神经外科、复旦脑科学研究院朱剑虹教授研究团队与中科院生物化学与细胞生物学研究所周斌研究员Science Advances杂志上在线发表的研究论文“Mfsd2a and Spns2 are essential for sphingosine-1-phosphate transportin the formation and maintenance of the blood-brain barrier”,发现脑内皮特异性蛋白Mfsd2a通过调控S1P(sphingosine-1-phosphate)浓度从而影响血脑屏障的开放与闭合。


该研究证明了,细胞外基质中1-磷酸鞘氨醇(S1P)的浓度决定了血脑屏障的完整性。而决定S1P在细胞外基质中浓度的蛋白是Mfsd2a。Mfsd2a是一种特异性表达在脑内皮细胞中的磷脂转运体,一旦缺失将会导致血脑屏障分解。通过荧光剂对S1P进行示踪发现,Mfsd2a可以将S1P富集在细胞膜附近,因此Mfsd2a可以显著提高S1P在脑内的转运效率,同时这一过程必须由Spns2蛋白介导。脑中的内皮细胞正是通过Mfsd2a与Spns2的相互协作,提高了细胞外基质中S1P的浓度,进而调节血脑屏障渗透度。通过立体定向注射S1P,成功修复了已经分解的血脑屏障,证明了S1P影响血脑屏障的过程是可逆的。这些研究结果揭示了S1P对血脑屏障通透性的关键作用,为血脑屏障的开放与关闭提供了新的选择。

      

朱剑虹教授与周斌研究员为通讯作者论文共同第一作者王智富、郑永涛和王帆为朱剑虹教授的复旦大学博士研究生。该研究得到国家重点研发计划干细胞重点专项和国家自然科学基金的资助。

 

原文链接:

https://advances.sciencemag.org/content/6/22/eaay8627