打開血腦障壁
艾利希（Paul Ehrlich）於19世紀末進行的著名染色實驗，不僅讓他發現了某種梅毒的療法以及獲頒諾貝爾醫學獎，同時還碰上一個至今仍困擾醫學界的難題。當他將染劑注入小鼠的血液循環系統，發現體內除了腦以外的所有器官都被該染劑滲透了：腎臟、肝臟以及心臟在顯微鏡下都呈現清楚且明顯的藍紫色，只有腦部仍維持蒼白的淺黃色。當艾利希的學生把相同染劑直接注入腦中，卻得出相反的結果：腦變成了藍色，其他器官則否。該學生想：顯然，有某種障壁存在於腦與血液之間。
一直要過了半個世紀，比艾利希當時使用的顯微鏡放大率高出約5000倍的顯微鏡問世後，才有人真正看到深藏在腦部血管中的那個障壁。正常人腦中，血管總共有將近645公里那麼長。這些血管彎來扭去，形成無止盡的糾纏迴圈，將人腦當中約1000億個神經元都涵蓋在內。所有這些血管的內壁都襯附著一層內皮細胞；事實上，人體內所有血管的內壁都由內皮細胞所覆蓋，只不過這些內皮細胞在腦血管內壁的排列方式，要比體內其他位置的血管都來得更緊密。這也說明了為什麼艾利希使用的染劑以及大多數的現有藥物，都不能從血液進入腦中。
早在能看見這層障壁之前，醫生就曉得敬畏並避開它。美國明尼蘇達大學的血管生物學家及血腦障壁專家德魯斯（Lester Drewes）說：「多年來，我們都把它視為一道磚牆。大家的共識是：血腦障壁的存在必然有其道理，所以也不應該去干擾它。」
這種共識已然發生變化。目前科學家知道，該道磚牆其實活動不斷：位於其兩側（血液與腦）的細胞經常相互溝通，彼此影響。不只如此，內皮細胞的細胞膜上還嵌有各式各樣可管制交通的分子通道，它們不讓某些物質通過，卻會護送其他的物質穿透。甚至以往認為體積過大、不可能穿透該障壁的白血球，也能經常穿梭其間，以偵測入侵者。
因此，科學家採用了「神經血管單位」（neurovascular unit）一詞，好更貼切地形容他們觀察到的血腦障壁：那不僅是一道由內皮細胞築成的圍牆，同時還是個由許多不同種類細胞（包括圍繞在血管外圍的一些）所組成的重要器官，在發育、老化以及疾病當中都扮演著關鍵角色。多虧顯微鏡學的另一項突破，如今科學家能從更近的距離看清楚這個器官。
障壁破損，造成腦部損傷
美國羅徹斯特大學的奈德加（Maiken Nedergaad）從「雙光子」顯微鏡下看到的炫目影像，遠遠超過艾利希的所有想像。這是理所當然的，因為奈德加所觀察的腦子仍然位於活生生的動物（小鼠）體內，這可是與艾利希的觀察對象狀況完全不同。奈德加只移除了小鼠的一小塊顱骨，然後將染劑注入血管中，就可以觀察實際運作中的血腦障壁，也就是看著個別的細胞從血液穿越一層由內皮細胞組成的微血管壁，進入腦中。這種細胞的移動過程，可是讓人驚豔的影像，特別是奈德加想到20年前剛入行時，該障壁是多麼地難以研究。
【全文未完，完整內容請參閱《科學人》2013年第137期7月號；版權所有，轉載請註明出處】
一直要過了半個世紀，比艾利希當時使用的顯微鏡放大率高出約5000倍的顯微鏡問世後，才有人真正看到深藏在腦部血管中的那個障壁。正常人腦中，血管總共有將近645公里那麼長。這些血管彎來扭去，形成無止盡的糾纏迴圈，將人腦當中約1000億個神經元都涵蓋在內。所有這些血管的內壁都襯附著一層內皮細胞；事實上，人體內所有血管的內壁都由內皮細胞所覆蓋，只不過這些內皮細胞在腦血管內壁的排列方式，要比體內其他位置的血管都來得更緊密。這也說明了為什麼艾利希使用的染劑以及大多數的現有藥物，都不能從血液進入腦中。
早在能看見這層障壁之前，醫生就曉得敬畏並避開它。美國明尼蘇達大學的血管生物學家及血腦障壁專家德魯斯（Lester Drewes）說：「多年來，我們都把它視為一道磚牆。大家的共識是：血腦障壁的存在必然有其道理，所以也不應該去干擾它。」
這種共識已然發生變化。目前科學家知道，該道磚牆其實活動不斷：位於其兩側（血液與腦）的細胞經常相互溝通，彼此影響。不只如此，內皮細胞的細胞膜上還嵌有各式各樣可管制交通的分子通道，它們不讓某些物質通過，卻會護送其他的物質穿透。甚至以往認為體積過大、不可能穿透該障壁的白血球，也能經常穿梭其間，以偵測入侵者。
因此，科學家採用了「神經血管單位」（neurovascular unit）一詞，好更貼切地形容他們觀察到的血腦障壁：那不僅是一道由內皮細胞築成的圍牆，同時還是個由許多不同種類細胞（包括圍繞在血管外圍的一些）所組成的重要器官，在發育、老化以及疾病當中都扮演著關鍵角色。多虧顯微鏡學的另一項突破，如今科學家能從更近的距離看清楚這個器官。
障壁破損，造成腦部損傷
美國羅徹斯特大學的奈德加（Maiken Nedergaad）從「雙光子」顯微鏡下看到的炫目影像，遠遠超過艾利希的所有想像。這是理所當然的，因為奈德加所觀察的腦子仍然位於活生生的動物（小鼠）體內，這可是與艾利希的觀察對象狀況完全不同。奈德加只移除了小鼠的一小塊顱骨，然後將染劑注入血管中，就可以觀察實際運作中的血腦障壁，也就是看著個別的細胞從血液穿越一層由內皮細胞組成的微血管壁，進入腦中。這種細胞的移動過程，可是讓人驚豔的影像，特別是奈德加想到20年前剛入行時，該障壁是多麼地難以研究。
【全文未完，完整內容請參閱《科學人》2013年第137期7月號；版權所有，轉載請註明出處】
