年12月葡萄牙贝拉内陆大学学者I.Gon?alves于ProgressinNeurobiology发表综述文章Thesensesofthechoroidplexus，化学监测系统的组成部分进行调节以应对血液和脑液成分变化的潜在机制仍然知之甚少。作者认为气味感受器、犁鼻感受器和味觉感受器可能是这一监测系统的上游组件，这些感受器最近在大脑屏障处被发现。且在监测血液、脑脊液和脑间质液的成分方面具有战略意义。
脑屏障，特别是血脑屏障(BBB)和血脑脊液屏障(BCSFB)对于确保脑脊液(CSF)和脑间质液(ISF)的成分保持在正常大脑功能所必需的适当的营养物质和离子的限制浓度内至关重要。
它们对于清除*素、异物和许多代谢化合物以及防止血液传播的病原体或有*化合物进入大脑也是必不可少的。
血脑屏障由脑毛细血管内皮细胞、星形胶质细胞末端足部、周细胞和神经元组成。由于其广泛的表面积，它是脑实质内血液和脑间质液体之间的主要界面。由紧密连接连接的脑内皮细胞限制了溶质通过细胞旁途径，并被与它们共享一个共同基膜的周细胞部分包裹。星形胶质细胞末端足围绕微血管壁，共同形成神经血管单位(图1A)。周细胞和星形胶质细胞在屏障诱导和维持中也很重要，胶质细胞还提供与神经元的联系。BCSFB由脉络丛(CP)上皮细胞组成，由粘附连接、桥粒和根尖紧密连接连接在一起。这些细胞下面的高度血管化的结缔组织突出到脑室，包含有开窗的毛细血管(图1B)，使许多化合物能够在其中缓慢扩散。然而，这些化合物必须穿过CP上皮细胞才能到达脑脊液，而紧密的连接也阻止了细胞旁的运输。CP过滤血液中的分子，确定它们在中枢神经系统(CNS)中的生物利用度。除了屏障功能外，脑脊液本身还负责脑脊液的形成，它为脑脊液和大脑提供营养和激素，清除脑液中有害化合物和大脑新陈代谢产生的废物，包括淀粉样肽。此外，它还进行免疫监测，是神经源性和神经活性因子的重要来源。
图1：血-脑(A)和血-脑脊液(B)屏障
外周和中枢神经系统之间的第三个界面由蛛网膜上皮提供，蛛网膜上皮是覆盖大脑和脊髓的脑膜层的一部分。这是由蛛网膜下腔内面向脑脊液的紧密连接的细胞组成的。这个细胞层在蛛网膜下腔的脑脊液和硬脑膜中有窗的毛细血管之间起着生理屏障的作用，但是它的小表面积使得它不能代表血液和中枢神经系统之间的交换。
总而言之，大脑屏障及其显著的物理和生化特征构成了一个基本的大脑化学监测系统，并被认为是中枢神经系统的守门人。相反，脑障碍影响了许多重要的诊断和治疗化合物向大脑的输送，现代药理学的主要挑战之一是确定控制血-脑界面通透性和改善向中枢神经系统的药物输送的方法。尽管针对几种不同病因的脑部疾病的药物开发取得了很大进展，但许多药物在临床实践中仍然失败了，因为它们跨越脑屏障并在治疗浓度下达到目标的能力有限。这是针对脑癌和中枢神经系统外肿瘤的脑转移、精神分裂症、神经退行性疾病和脑感染(如人类免疫缺陷病*引起的脑感染，大脑仍然是其避难所)的药物的情况。此外，其中一些药物可能在达到目标之前就被代谢掉，失去了治疗潜力，因为激活了与酶解*相关的通路，从而增强了耐药性。
图2：嗅觉信号转导
脑脊液和脑间质液的组成是由血液和脑实质(血脑屏障)以及血液和脑脊液(血脑脊液屏障)之间的屏障保证的。屏障功能是由细胞间的紧密连接(通过细胞旁途径损害溶质通量)、细胞膜转运蛋白(使溶质选择性通过细胞)和细胞内代谢酶(转化转运中的分子)的组合而成。它们共同构成了一个化学监测系统，对于保护大脑免受*物、微生物和其他有害化合物的伤害至关重要。相反，这种化学监测系统损害了许多抗脑癌和脑转移、神经退行性疾病和脑感染的药物的大脑输送。
图3：味觉通路信号转导甜味、鲜味和苦味
CP位于外周(血液)与中枢神经系统的交界处，能够感知与其顶侧(CSF侧)和基底外侧(血侧)接触的液体的变化，并做出相应的反应，以保证脑内环境的稳定。这项艰巨的任务需要长期监测血液和脑脊液中有*化合物的存在，并评估这些体液成分的总体变化。此外，它需要一个复杂的脑脊液解*系统和选择性的外流和内流受体，以准确控制跨BCSFB的分子运输。这些机制是如何被监管的，仍然是一个知之甚少的课题。CPS细胞中的大量化学感觉受体支持上游机制的存在，以评估血液和脑脊液的成分，并部署适当的下游细胞机械反应，以应对感受到的化学变化。鉴于这些化学感觉受体作为GPCRs的性质，配体可以是亲水分子，下游信号可能是基因组或非基因组的，并影响主要的细胞内途径(影响细胞增殖、迁移、趋化、糖代谢、内分泌反应、细胞骨架重塑)，如在非嗅觉和非味觉器官中所见。因此，阐明这些受体在BCSFB的功能至关重要，因为它们代表着操纵大脑中大量化学物质进入、新陈代谢和清除的一条有希望的途径。
尽管它们很重要，但对这种化学监测系统的组成部分进行调节以应对血液和脑液成分变化的潜在机制仍然知之甚少。我们认为气味感受器、犁鼻感受器和味觉感受器可能是这一监测系统的上游组件，这些感受器最近在大脑屏障处被发现。这些化学感受器在监测血液、脑脊液和脑间质液的成分方面具有战略意义。在配体结合后，它们可能会在脑屏障细胞中发挥转运蛋白和解*酶的作用或其他前所未有的功能，以应对血液和脑脊液和间质液体成分的变化，发挥中枢神经系统的守护者作用。
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