Cell提出新概念：这个屏障居然也有昼夜节律

对于果蝇来说，夜间药物的通透性更强，这解释了为何某些药物在一天当中的某个时刻效果更好。

　　

标记后的成人果蝇血脑屏障

大脑用药需要通过血脑屏障（blood-brain barrier，BBB），这是一个众所周知的难题，但最新一项研究指出，果蝇血脑屏障中有一个生物钟，一天当中不同时刻的用药通透情况不同，比如给它们在晚上用一种治疗癫痫发作的药物要比在白天用药疗效好。

这一特殊的研究发现公布在3月8日的Cell杂志上。这指出“治疗的时间确实有所影响，”由此也许提出了一种潜在的治疗策略。

研究人员和临床医生已经发现，包括疫苗和大脑癌症化疗在内的药物，用药时间会影响疗效，但是尚不清楚生物钟如何发挥这些作用的。

为了研究血脑屏障的通透性，宾夕法尼亚大学Amita Sehgal领导的一个小组在一天中每隔四个小时就给果蝇注射荧光染料进行分析。他们发现在傍晚时候染料更容易进入昆虫的大脑（果蝇在白天最活跃）。而当研究人员给缺失period基因的果蝇注射染料时，并没有出现上述的情况。

就果蝇而言，血脑屏障由两层神经胶质细胞组成：subperineural glia和perineural glia。 Sehgal及其同事观察到，夜间通透性的增加是由于主动外排的总量减少了，也就是通过转运蛋白排出细胞内物质的过程。

他们还发现，傍晚外排的减少与连接组成血脑屏障两种细胞间的缝隙连接处有关。调节外排转运蛋白功能的镁离子通过这些间隙连接从前者扩散到后者的神经胶质中，导致夜晚血脑屏障中转运蛋白活性降低，保留下来的药物增多。

Sehgal说：“两种细胞类型之间存在间隙连接沟通，这种沟通说明了一个细胞赋予了另一细胞节律。”

具体来说，研究人员将这种抗癫痫药物喂给一种可以机械刺激癫痫发作的果蝇。在傍晚吃药的果蝇比在下午吃药的果蝇表现出更快的癫痫发作恢复时间。在没有分子钟的癫痫果蝇中，无论一天中什么时候注射药物，药物的运作速度都一样快。

“但目前尚不清楚这一机制是否适用于脊椎动物，”在加州大学旧金山研究血脑屏障的Roland Bainton认为（未参与该项研究）。

Sehgal的小组目前正在探索这个问题，他们尝试进行哺乳动物研究，“我们已经完成了人体细胞培养模型的研究，并发现了同样的机制，”她说，“我们现在正在研究小鼠血脑屏障。 。 。看看那里是否有节律转运蛋白。”

了解哪些转运蛋白正在活动期，可能会影响给患者靶向中枢神经系统药物的最佳施用时间。

（生物通：万纹）

原文标题：

S.L. Zhang et al., “A circadian clock in the blood-brain barrier regulates xenobiotic efflux,” Cell, doi:10.1016/j.cell.2018.02.017, 2018.