脑循环的血-脑脊液屏障和血-脑屏障

脑脊液主要是由脉络丛分泌的，但其成分和血浆不同脑脊液中蛋白质的含量极微，葡萄糖含量也较血浆为少，但Na+ 和Mg2+的浓度较血浆中的高，K+、HCO3-和Ca2+的浓度则较血浆中的低。可见，血液和脑脊液之间物质的转运并不是被动的过程，而是主动转运过程。另外，一些大分子物质较难从血液进入脑脊液，仿佛在血液和脑脊液之间存在着某种特殊的屏障，故称之为血-脑脊液屏障（blood-cerebrospinal fluid barrier）。这种屏障对不同物质的通透性上不同的。例如O2、CO2等脂溶性物质可很容易地通过屏障，但许多离子的通透性则较低。血-脑脊液屏障的基础是无孔的毛细血管壁和脉络丛细胞中运输各种物质的特殊载体系统。

血液和脑组织之间也存在着类似的屏障，可限制物质在血液和脑组织之间的自由交换，称为血-脑屏障。脂溶性物质如O2、CO2、某些麻醉药以及乙醇等，很容易通过血-脑屏障。对于不同的水溶性物质来说，其通透性并不一定和分子的大小相关。例如葡萄糖和氨基酸的通透性较高，而甘露醇、蔗糖和许多离P妫通透性则很低，甚至不能通透。这说明脑内毛细血管处的物质交换和身体其它部分的毛细血管处是不同的，也是一种主动的转运过程。用电子显微镜观察，脑内大多数毛细血管表面都被星状胶质细胞伸出的突起（血管周足）所包围。因此推测，毛细血管的血液和神经元之间的物质交换可能都要通过胶质细胞作为中介。因此，毛细血管的内皮、基膜和星状胶质细胞的血管周足等结构可能是血-脑屏障的形态学基础。另外，毛细血管壁对各种物质特殊的通透性也和这种屏障作用有重要的关系。

血-脑脊液屏障和血-脑屏障的存在，对于保护脑组织周围稳定的化学环境和防止血液中有害物质侵入脑内具有重要的生理意义。例如，脑脊液中K+的浓度较低，即使在实验中使血浆K+浓度加倍，脑脊液中K+浓度仍能保持在正常水平。因此脑内神经元的兴奋性不会因血浆中K+浓度的变化而发生明显的变化。由于血-脑屏障的存在，循环血液中的乙酰胆碱、去甲肾上腺素、多巴胺、甘氨酸等物质就不易进入脑，否则，血浆中这些物质浓度的改变将会明显地扰乱脑内神经元的政党功能活动。

需要指出，脑的某些部分，如下丘脑第三脑室周围和延髓后缘区等处的室周器官，血-脑屏障比较薄弱，毛细血管壁对许多物质的通透性高于脑的其它部分。因此循环血液中的有些物质，如血管紧张素Ⅱ和其它肽类物质，可以在这些部位进入脑内，作用于相应的受体，引起各种效应。另外，当脑组织发生缺氧、损伤等情况以及在脑肿瘤部位，毛细血管壁的通透性增加，故平时不易透过血-脑屏障的物质进入受损部位的脑组织。在临床上可以用同位素标记的白蛋白注入体内，这些蛋白质进入正常脑组织的速度很慢，但较易进入脑肿瘤组织，因此可用这种方法匀来检查脑瘤的部位。在用药物治疗神经系统疾病时，必须明确所用的药物是否容易通过血-脑屏障。

在脑室系统，脑脊液和脑组织之间为室管所分隔；在脑的表面，脑脊液和脑组织之间为软脑膜所分隔。室管膜和软脑膜的通透性很高，脑脊液中的物质很容易通过室管膜或软脑膜进入脑组织。因此，在临床上可将不易通过血-脑屏障的药物直接注入脑脊液，使之能较快地进入脑组织。

脑脊液为无色透明的液体，充满在各个脑室、蛛网膜下腔和脊髓中央管内。脑脊液由脑室中的脉络丛产生，与血浆和淋巴液的性质相似，略带粘性。脑脊液属于细胞外液，正常脑脊液具有一定的化学成分和压力，总量为130-150ml，每24小时会产生约400-500ml。成年人在卧位时脑脊液压力为80-180mmHg，这对于维持人体颅压的稳定具有重要的作用。当患有中枢神经系统疾病时，常常需要做腰椎穿刺抽取脑脊液检查以协助诊断。

参考资料：

2018 Handbook of Clinical Neurology The use of cerebrospinal fluid in biomarker studies

脑脊液(CSF)中的多种成分，可用于多种目的的生物标志物研究，用于神经系统疾病通路中重要导联的诊断、预后、监测和识别。目前已广泛用于multiple sclerosis diagnosis和AD (tau蛋白的表达水平和磷酸化水平)的诊断。

由于需要通过腰椎穿刺获取脑脊液，属于侵入性取样，因此与其他样本（如血液）相比，脑脊液样本显得格外珍贵。

蛋白标志物主要有以下3种。

蛋白标志物的常用分析方法： ELISA（针对特定已知蛋白）和蛋白组学（蛋白质谱技术） 。CSF中的蛋白浓度比血浆中低大概200倍，因此需要高敏感度的方法来检测。

代谢物是细胞代谢的终产物或中间产物，参与能量转换、信号传导、表观修饰等过程。 CSF中最常用的代谢标志物是葡萄糖含量，其可作为感染、炎症、恶化等过程的标志物。

代谢组学方法：质谱分析法可分析了许多生物样品中不同的代谢物；核磁共振波谱法。

正常细胞在凋亡后会释放cfDNA,外周血中的cfDNA一般在150-200bp。CSF中的cfDNA主要用于 检测恶性肿瘤的体细胞突变或病原体感染 。肿瘤细胞释放的cfDNA的长度变化范围更广、可直接用于检测体细胞突变；CNS感染病原体后，来源于病原体的cfDNA可用于鉴定病原体。

检测方法：PCR（针对点突变）或全基因组测序

miRNA更加稳定，是内源性的非编码RNA，参与mRNA调控并介导多种细胞过程，通常长22-24核酸，并有发卡结构。

miRNA的异常表达模式已在多种神经退行性疾病中被报道 ，如multiple sclerosis, AD, trauma, CNS tumors

检测方法：RT-PCR / qRT-PCR (针对特定miRNA); 二代测序（针对新的miRNA）

外泌体是指包含了复杂 RNA 和蛋白质的小膜泡 (30-150nm)，现今，其特指直径在30–100 nm的盘状囊泡。1983年，外泌体首次于绵羊网织红细胞中被发现， 1987年Johnstone将其命名为“exosome”。

多种细胞在正常及病理状态下均可分泌外泌体。其主要来源于细胞内溶酶体微粒内陷形成的多囊泡体，经多囊泡体外膜与细胞膜融合后释放到胞外基质中。其中 包含DNA、多种类型的RNA、脂质、蛋白和代谢分子等。

所有培养的细胞类型均可分泌外泌体，且外泌体天然存在于体液中，包括血液、唾液、尿液、脑脊液和乳汁中。外泌体目前被视为特异性分泌的膜泡，参与细胞间通讯。

胞外囊泡（1-2um)和外泌体(30-100nm)已被视为神经退行性疾病和恶性肿瘤生物标志物研究的热点。

方法：超速离心获取外泌体，，然后提取其中的mRNA或DNA。

作者大篇幅介绍了CSF成分的不稳定性，指出有多种因素会影响到分析结果。将其分为两类：患者相关的因素和环境（实验处理）因素。

不同对照组的纳入标准不同，由临床标准和实验室标准组成 （Table 14)。

QAlb：血浆和脑脊液之间的蛋白浓度梯度是由血-脑脊液屏障功能引起的，脑脊液球蛋白和与白蛋白的比例变化称作蛋白商。

现在常通过组学（蛋白组学等）方法比较疾病早期的CSF和晚期的组织，来鉴定新的标志物。如常用的蛋白质谱法，但是目前能用于临床的标志物仍然很少，这主要归因于两点：一是目前的蛋白质谱的敏感度有限；二是CSF中蛋白含量很低。

另一个方法是利用多重抗体或aptamer-based芯片来提高抗体敏感性。这种芯片可以检测超过1000种蛋白。或者针对组织进行组学测定，找到差异表达蛋白，然后在CSF中检测这些蛋白；或根据溶解度和分泌亚型对CSF是否存在某些蛋白先进行预判。

美国医学家发现精液里成分和脑脊液一样

       —兼谈还精补脑生理基础

美国医学家在一次生物试验发现：男性的精液中含有大量由脊髓原液构成的生化物质，除了含有蛋白质外其余维生素、**素、胆固醇、磷脂类、锌及柠檬酸等含量与脊髓液的含量等同。

     有关科学家指出：脊髓原液所含的成分在供应神经系统营养上有着不可替代的作用，它可以减少由于劳累产生的疲倦，使人的反应力、精力一直保证在一个很高的水平。 而精液中含有的蛋白质使神经键产生了电离作用，与脊髓原液对神经系统的作用相同。经对多位性生活在10年以上男性的研究表明，射精时所带来的快感与神经系统受刺激时所产生的电离反应是相同的。究其原因，精液除了部分由蛋白质构成的遗传因子外，还有大量的脊髓原液所构成的液体物质。经常性的射精会引发反应迟钝以及疲倦症状，这使我们不难理解为什么某球员赛前的性生活会使其在比赛中连连失利。

     根据调查发现：性生活频繁的人普遍比性生活较少的人容易患颈椎病、失眠等神经系统疾病。

   肾精连着脊髓，脊髓连着小脑脑脊液，男子射的不是精而是脊髓、脑髓。只有肾精充盈人才有精神。我们的大脑的下面是什么呢？是脊髓。脊髓的下面是什么呢？是肾精。肾精、脊髓就是脊椎骨里面的那个骨髓啊，那个是最宝贵的，我们知道治白血病都用那个东西，它就是脑脊髓脑髓。

    那么西医也证明了，男子女人在性行为的时候，所分泌的这些液体，它的成分和脑脊液、和脊髓的成分完全一致。我们就知道，这证明了我们中国五千年前老祖宗中医所讲"精生髓，髓生海"，肾精坚固往上生生骨髓，骨髓又坚固又很充盈饱满，他又长养你的脑海，"精生髓髓生海"生脑海。所以人不纵欲，不大量的流失肾精，这个人身体好，脑子好使。那反过来呢，纵欲大量的流失肾精，男子女人都一样，大家千万不要认为只有男子才伤身体。大量的流失肾精之后，你肾精亏虚了，空了，骨髓呀，脊髓它就往下流，就往下补充啊，它是连通的嘛，脊髓又流失了很多，又空了。

脑脊液由侧脑室的脉络丛产生，经室间孔至第三脑室与第三脑室脉络丛产生的脑脊液汇合，经中脑水管至第四脑室，与第四脑室脉络丛产生的脑脊液汇合，再经第四脑室正中孔和两个外侧孔至蛛网膜下隙，使脑和脊髓被脑脊液所浸泡，可对它们有营养、支持和保护的作用，脊液最后经蛛网膜粒渗入上矢状窦，归入静脉。 丹修心静神宁，使得脑消耗的血氧量大大减少，大量血液经腹主动脉流入小腹，逐步使得小腹温热充实，初易阳举，谓活子时，通过配合呼吸运周天，使得产生俗精成分转为脑脊液，产生更多脑脊液上入脊髓，使其渐渐充实，标示人之精渐渐充足，等脑脊液彻底充满时，则由鼻根漏渗引通上鹊桥，同时地

下暗河暗运整体自动形成脑脊液沿任督方向循环，乃成丹道周天。在初始筑基阶段，在保证心静神宁状态下，通过真意凝守下腹部可以引血下行，女子生理结构与男子略差，则初真意凝守膻中一带，活子时到时血液瞬间下注，暖信至使小腹温热同时会产生坎离交媾妙境，次数增多时会改善人体血气循环结构，基本原理是先要使得头部血液流量相对减少，保证更多血液下注生精补髓以还精补脑。这是丹修还精补脑实际物质基础角度原理的描述。

脑脊液的产生：

在中枢神经系统内，脑脊液产生的速率为03ml/min，日分泌量432ml。侧脑室内的脉络丛组织是产生脑脊液的主要结构。脉络丛主要分布在侧脑室的底部和第三、第四脑室的顶部，其结构是一簇毛细血管网，其上覆盖一层室管膜上皮，形似微绒毛。此微绒毛犹如单向开放的膜，只向脑室腔和蛛网膜下腔分泌脑脊液。也有人认为室管膜和脑实质也有产生脑脊液的作用。

脑脊液的循环：

两个侧脑室脉络丛最丰富，产生的脑脊液最多，这些脑脊液经室间孔流入第三脑室，再经中脑导水管流入第四脑室。各脑室脉络丛产生的脑脊液都汇至第四脑室并经第四脑室的正中孔和外侧孔流入脑和脊髓的蛛网膜下腔。

最后经矢状窦旁的蛛网膜颗粒将脑脊液回渗到上矢状窦，使脑脊液回流至静脉系统。脑脊液的回流（或吸收）主要取决于颅内静脉压和脑脊液的压力差以及血脑屏障间的有效胶体渗透压。脑和脊髓的血管、神经周围间隙和室管膜也参与脑脊液的吸收。

扩展资料：

脑脊液可以用作诊断多种神经失调的测试。从腰椎穿刺可以获取脑脊液，并从中测出细胞的数量及脂肪与葡萄糖的分量。这些资料本身已经对诊断蛛网膜下腔出血及中枢神经系统的感染，如脑膜炎等，有所帮助。再者，脑脊液的培植测试可以获得产生感染的微生物。

若使用尖端的技术，如侦测寡克隆区，可以确定正在发炎的情况（如多发性硬化症）。β-2转铁蛋白的分析是高度独特及敏锐于侦测脑脊液外漏。腰椎穿刺亦可以用作量度在某些脑水肿的种类下会增加的颅内压。

-脑脊液

人体的中央计算机（大脑）的屏蔽层（脑屏障）——《人体形态学》记3

坐驰  坐驰的读书笔记   1周前

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人体的中央计算机（大脑）的屏蔽层（脑屏障）——《人体形态学》记3

  文丨坐驰

在之前的笔记中，我将人体类比为一台可以自主运行的机器，在这台机器中最为重要的是负责信息处理的中枢神经系统，包括脑和脊髓。之前笔记 《绝妙！大脑的“冷却、避震系统”-脑脊液循环——〈人体解剖学〉记4》 记录了为了保护大脑和脊髓人体创建的宏观避震建筑结构，相当于数据中心机房的房子和装修防水等基本设施条件。对于如此战略要地，除了一般的坚固房子和防水之外，还要具有抵御住各种特殊袭击的性能，比如防静电，防尘、防雷击、恒温等，才能达到一个稳定运行的环境。人体的大脑和脊髓同样需要一个非常稳定的微环境才能稳定运行。这套防止有害物质进入脑组织的结构称为“脑屏障”， 脑屏障由三部分组成，包括血-脑屏障、血-脑脊液屏障、脑脊液-脑屏障。

第一部分 血-脑脊液屏障

这一屏障位于血液与脑、脊髓的神经元之间。 有人用动物进行实验，对动物的静脉注射染料，结果发现除了脑和脊髓外其他的组织器官均被染色，说明了这之间有一道特殊的屏障存在。这道屏障能够将大多数大分子物质隔离在脑脊髓组织之外，对进出的物质进行选择性通过。

血脑屏障由脑毛细血管内皮细胞、基膜和神经胶质膜构成。脑毛细血管属于连续型毛细血管，血管壁上没有小孔，细胞之间连续且封闭，不存在细胞间隙。血管内皮细胞外的基膜同样完整连续，可阻挡某些物质的进入，是血脑屏障的主要结构。

外层是由星形胶质细胞脚板构成的神经胶质膜，能够包绕毛细血管表面积的85%~99%。毛细血管内的血液与神经细胞之间的物质交换要通过胶质细胞完成，所以这些脚板可能会阻碍某些物质进出血管。

第二部分 血-脑脊液屏障

这一屏障位于脑室脉络丛的血液与脑脊液之间。 血液中的水和小分子物质可以通过屏障进入脑脊液，蛋白质类大分子物质则不能进入脑脊液。

脉络丛毛细血管内皮细胞上面有小孔，但是细胞间无间隙（有闭锁小带），内皮细胞上的小孔实现物质选择通过的作用。内皮细胞外同样有基膜起到一定隔离作用。

脉络丛上皮细胞由室管膜上皮细胞构成。在各脑室处，室管膜包裹脉络丛毛细血管等形成脉络丛。室管膜细胞具有产生脑脊液的功能。

第三部分 脑脊液-脑屏障

这一部分位于脑室和蛛网膜下隙的脑脊液与脑、 脊髓的神经细胞之间 。 其结构基础为室管膜上皮、软脑膜和软膜下胶质膜。但室管膜上皮没有闭锁小带，不能有效地限制大分子物质通过，软脑膜和胶质膜屏蔽作用也很弱，所以脑脊液的化学成分与脑组织细胞外液的成分大致相同。

正是由于有了脑屏障的存在，尤其是血脑屏障和血脑脊液屏障，在这些屏障的正常工作下保证了脑和脊髓免受内外环境各种物理化学因素的影响，维持了脑和脊髓相对稳定的环境。当这一屏障失效时，脑和脊髓的神经元受到各种刺激，将导致脑水肿、脑出血、免疫异常等严重后果。

从微观再回到宏观，大脑作为人体的数据存储处理中心，是维持着人体生命活动的重要生理基础。相比于内脏，大脑更加脆弱，于是外面有坚硬的颅骨完整包裹进行加强防护，防止外来宏观伤害，颅骨内有脑脊液循环，能够很好的进行避震，进一步防止外部冲击的震动对大脑的损伤，同时脑脊液结构也是构成脑屏障的一部分，通过微观的细胞膜和细胞间结构实现细微物质过滤，防止有害物质对大脑的伤害。

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1、脑脊液的产生：

在中枢神经系统内，脑脊液产生的速率为03ml/min，日分泌量432ml。侧脑室内的脉络丛组织是产生脑脊液的主要结构。

脉络丛主要分布在侧脑室的底部和第三、第四脑室的顶部，其结构是一簇毛细血管网，其上覆盖一层室管膜上皮，形似微绒毛。

此微绒毛犹如单向开放的膜，只向脑室腔和蛛网膜下腔分泌脑脊液。也有人认为室管膜和脑实质也有产生脑脊液的作用。

2、循环途径

脑脊液的流动具有一定的方向性。两个侧脑室脉络丛最丰富，产生的脑脊液最多，这些脑脊液经室间孔流入第三脑室，再经中脑导水管流入第四脑室。

各脑室脉络丛产生的脑脊液都汇至第四脑室并经第四脑室的正中孔和外侧孔流入脑和脊髓的蛛网膜下腔。最后经矢状窦旁的蛛网膜颗粒将脑脊液回渗到上矢状窦，使脑脊液回流至静脉系统。

脑脊液的回流（或吸收）主要取决于颅内静脉压和脑脊液的压力差以及血脑屏障间的有效胶体渗透压。脑和脊髓的血管、神经周围间隙和室管膜也参与脑脊液的吸收。

扩展资料：

一、脑脊液的作用

脑脊液不断产生又不断被吸收回流至静脉，在中枢神经系统起着淋巴液的作用，它供应脑细胞一定的营养，运走脑组织的代谢产物，调节着中枢神经系统的酸碱平衡。并缓冲脑和脊髓的压力，对脑和脊髓具有保护和支持作用。

二、外观性状

正常脑脊液无色透明，新生儿脑脊液（因含有胆红素）、陈旧出血或蛋白含量过高时，脑脊液可呈**。新出血时进则呈红色或血性，须和穿刺误伤引起的出血鉴别，前者脑脊液血染浓度前后均匀一致，离心后上清液**或淡**，潜血试验阳性，红细胞形态边缘皱缩或破裂，而创伤性出血则反之。

细菌性脑膜炎时，脑脊液可呈乳白色或绿色混浊，垂直静置后可出现薄膜样沉淀物，如结核性脑膜炎有由液面倒悬至试管底部的漏斗样蛛网状薄膜等，在薄膜样沉淀物中寻得细菌的阳性率一般较高。比重测定：1005-1009。

－脑脊液