近日，南开大学传染病溯源预警与智能决策国家重点实验室/泰达生物技术研究院教授王磊、冯露在血脑屏障领域取得突破。该系统揭示了穿越血脑屏障的关键步骤——转运囊泡与脑微血管内皮细胞底膜融合的分子机制，并确认其直接关系的穿越效率。

这一发现弥补了血脑屏障穿越机制研究中的关键空白，为改善药物进入大脑提供技术提供了新的思路。相关成果于7月3日在世界著名学术期刊《美国国家科学院杂志》发表(PNAS)上。

血脑屏障低通透性不仅有效防止血液中的有害物质进入大脑，还阻碍了治疗药物的大脑运输，成为治疗神经肌肉疾病的主要技术瓶颈。如何高效地将药物送入大脑是当前生物医学领域广泛关注的关键科学问题。近半个世纪的研究表明，使用铁路运输通道将药物送入大脑是最有效的方法，但其分子机制尚不清晰，送达效率有待加强。

经过研究，团队发现VAMP3蛋白和Syntaxin 4蛋白质之间的相互作用直接介绍了转运囊泡与脑微血管内皮细胞底膜(大脑侧)的结合，使铁成功释放到大脑中。它是铁穿越血脑屏障的最后一步，也是最关键的一步。团队进一步发现，VAMP3和Syntaxintaxin上升 4表达可以显著提高铁路的穿越效率，提醒调控这两个关键分子有望有效提高药物进入大脑的效率。

细菌性脑膜炎死亡率高，已成为全球公共卫生问题。团队前期工作发现，脑膜炎大肠杆菌通过劫持铁路运输通道穿越血脑屏障(PNAS. 2023年)。这种病原菌可以通过TLR4-TRIF激活VAMP3和Syntaxintaxinf。 4表达，提高其入脑能力，为研究和开发细菌性脑膜炎预防策略提供了潜在的目标。

据报道，这是王磊和冯露团队在PNAS上发表的第五篇关于微生物系统研究的论文，得到了国家自然科学基金和天津市重大科技项目的支持。王磊、冯露和美国哮喘与过敏研究所教授李华民是论文的通信作者，刘斌、博士生苏莹莹、博士后孙昊、副教授杨斌是论文的第一作者。