血脑屏障体外模型研发

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是介于血液和脑组织间的一种动态界面,严格调控血-脑间的物质运输,为神经功能的实现提供稳定的内环境。许多药物因无法通过血脑屏障达到有效剂量而被淘汰。现在,越来越多的研究转向血脑屏障体外模型的研制。现从血脑屏障的结构、制备血脑屏障体外模型的预期目标、血脑屏障体外模型构成组分的来源以及血脑屏障体外模型装置等方面,综述了现有静态及动态培养BBB体外模型的发展及优缺点,以期为BBB体外模型的应用提供一定理论依据。     

血脑屏障体外模型研究进展

脑毛细血管上的特殊结构单元为大脑提供氧气和养分,与此同时形成一种限制性屏障,称为血脑屏障(BBB),该结构单元由单层脑微血管内皮细胞构成,内皮细胞外侧的周细胞、基膜以及星形胶质细胞的足突也参与了血脑屏障的形成.血脑屏障是一种选择性渗透屏障,大多数中枢神经系统候选药物在血脑屏障中的渗透性差,用实验动物进行药物筛选具有成本高、周期长、成功率低等缺点.此外,直接在人体中试验有违道德伦理,但建立可靠的体外血脑屏障模型可以简化实验过程、缩短试验周期、实验结果更易测定,因此建立体外BBB模型可以极大地加快中枢神经系统药物的研发.目前已研究的模型主要可以分为3类:单培养、共培养、三培养,这些模型由简单到复杂,与体内血脑屏障的相似性也越来越高.本文就目前现有的血脑屏障模型进行综述,以期未来在体外BBB模型设计中有新的思路.     

隐球菌感染体外血脑屏障模型的构建与应用

目的构建体外血脑屏障模型,并检测隐球菌不同菌株穿越血脑屏障的能力。方法本研究应用商品化的小鼠脑微血管内皮细胞系b END.3构建体外血脑屏障模型,并验证该模型应用于隐球菌穿越血脑屏障机制研究的可行性。通过构建模型,以非致病性的酿酒酵母作为阴性对照,比较新生隐球菌不同血清型标准株及基因缺陷株穿越体外血脑屏障能力的差异。结果跨膜电阻值(TEER)检测提示体外血脑屏障模型构建成功。检测结果显示酿酒酵母作为阴性对照穿越血脑屏障效率最低,新生隐球菌血清A型标准株H99穿越细胞屏障效率最强,血清D型标准株JEC21穿越细胞屏障效率显著低于H99。较之H99,黑色素酶缺陷株lac1裣穿越体外血脑屏障模型的效率没有显著差异;尿素酶缺陷株ure1裣效率显著下降(P0.05),约为标准株H99通过率的59.9%;荚膜缺陷株cap59裣突破体外血脑屏障模型效率最低,约为标准株H99的18%(P0.001)。结论隐球菌中枢系统感染体外模型成功构建。新生隐球菌突破血脑屏障的能力与其血清型以及荚膜、尿素酶等毒力因子的表达密切相关。     

隐球菌感染体外血脑屏障模型的构建与应用CSCD

目的构建体外血脑屏障模型,并检测隐球菌不同菌株穿越血脑屏障的能力。方法本研究应用商品化的小鼠脑微血管内皮细胞系b END.3构建体外血脑屏障模型,并验证该模型应用于隐球菌穿越血脑屏障机制研究的可行性。通过构建模型,以非致病性的酿酒酵母作为阴性对照,比较新生隐球菌不同血清型标准株及基因缺陷株穿越体外血脑屏障能力的差异。结果跨膜电阻值(TEER)检测提示体外血脑屏障模型构建成功。检测结果显示酿酒酵母作为阴性对照穿越血脑屏障效率最低,新生隐球菌血清A型标准株H99穿越细胞屏障效率最强,血清D型标准株JEC21穿越细胞屏障效率显著低于H99。较之H99,黑色素酶缺陷株lac1裣穿越体外血脑屏障模型的效率没有显著差异;尿素酶缺陷株ure1裣效率显著下降(P<0.05),约为标准株H99通过率的59.9%;荚膜缺陷株cap59裣突破体外血脑屏障模型效率最低,约为标准株H99的18%(P<0.001)。结论隐球菌中枢系统感染体外模型成功构建。新生隐球菌突破血脑屏障的能力与其血清型以及荚膜、尿素酶等毒力因子的表达密切相关。     

JCI:血脑屏障突破允许递送药物治疗脑病和癌症

正在最近发表于《Journal of Clinical Investigation》期刊的研究中,康奈尔大学研究人员发现一种穿透血脑屏障(BBB)的新方法,可能很快允许递送药物直接进入大脑以治疗疾病,比如阿尔茨海默氏病和化疗耐药癌症。血脑屏障是一层内皮细胞,选择性允许大脑功能所需的分子进入(大脑),比如氨基酸、氧气、葡萄糖和水,同时将其他物质排除在外。     

蜱传脑炎病毒跨过血脑屏障的体外实验

【目的】构建蜱传脑炎病毒(Tick-borne encephalitis virus,TBEV)跨血脑屏障研究的体外细胞模型,研究2种不同细胞的TBEV培养物在病毒跨过血脑屏障中的主要差异,从而为进一步TBEV跨血脑屏障的分子机制研究奠定基础。【方法】利用人脑微血管内皮细胞(Human brain microvascular endothelial cells,hCMEC/D3)构建体外血脑屏障的细胞模型。用BHK-21细胞中培养的蜱传脑炎病毒感染人脑微血管内皮细胞,检测TBEV在hCMEC/D3中的复制增殖情况;将TBEV加入体外血脑屏障模型的上层微孔中,用实时荧光定量PCR和噬斑测定的方法检测跨过血脑屏障的病毒量;将感染TBEV的人单核细胞加入血脑屏障模型的上层微孔中,观察渗漏进下层孔中的淋巴细胞,并用实时荧光定量PCR和噬斑测定的方法检测跨过血脑屏障的病毒量。利用伊文思蓝标记的白蛋白确定血脑屏障细胞的渗透率变化。【结果】实时荧光定量PCR和病毒滴度测定结果表明,TBEV不能在hCMEC/D3细胞中复制增殖,也不能直接跨过血脑屏障;然而,人单核细胞THP-1感染TBEV后,尽管单核细胞不能直接携带TBEV跨过血脑屏障,但THP-1中产生的病毒却能跨过血脑屏障模型进入下层孔中,并引起血脑屏障渗透率的增高。【结论】单核细胞有助于TBEV跨过血脑屏障。     

新生隐球菌通过血脑屏障的机制

隐球菌是一种机会致病性真菌,因其有嗜中枢特性,常导致隐球菌脑膜炎或脑膜脑炎,所以其穿过血脑屏障的机制长期受到关注。许多因素可以影响隐球菌穿越血脑屏障,如单核细胞、脑微血管内皮细胞、隐球菌荚膜、尿素酶及 CPS1基因等,该文就血脑屏障体外模型的研究进展及影响隐球菌通过血脑屏障的因素逐一详细介绍。     

血脑屏障与脑血管疾病的相关研究

血脑屏障（blood brain barrier,BBB）的主要结构包括：脑毛细血管内皮细胞及其间的紧密连接（tight junction,TJ）、基底膜、基 底膜下星型胶质细胞终足。血脑屏障是存在于血液和脑组织之间的一层屏障系统,在许多大脑疾患的病理过程中,BBB 的破坏导 致通透性增高都是不可避免的一个环节。BBB是保证中枢神经系统的正常生理功能的重要屏障系统。目前已有大量关于血脑屏 障通透性在脑血管疾病中的变化研究。本文分别从血脑屏障的结构和功能,药物通过血脑屏障的方法和功能,脑缺血损伤、阿尔 茨海默病、帕金森病和多发性硬化症等不同的脑病变与血脑屏障通透性的变化及中医药应用等方面做一综述。有针对性地对 BBB和大脑疾病进行进一步的研究与探索,将会为临床治疗相关疾病带来新的视角与机遇。     

绿茶多酚对神经退行性变作用的研究进展

绿茶多酚是绿茶的主要组份,具有多方面的生物学效应,近年来研究发现绿茶多酚能够通过血脑屏障,改善大脑功能,对抗有毒物质引起的神经毒性和神经退行性病变,具有明显的神经保护作用,提示该类物质在神经退行性疾病的防治中具有良好的应用前景.     

大鼠大脑中动脉可逆性阻塞的实验研究

用直径0.2mm的尼龙线经颈内动脉可逆性插入到大脑前动脉,建立了大鼠局部脑缺血再灌注模型。经TTC染色、印度墨水灌流、血脑屏障损伤及神经症状的观察证实该模型能较好地模拟脑缺血再灌注的病理发展过程。且不须开颅,方法简单。本文还对神经行为缺陷的检查及分级标准作了探讨。     

基于微流控芯片的体外血脑屏障模型构建

目的:利用微流控芯片技术构建易调控、接近在体微环境的体外血脑屏障模型。方法:微流控芯片体外模型采用上下双培养池结构,由多聚碳酸酯膜分隔,两套流路系统控制流体。细胞采用原代分离纯化的大鼠脑血管内皮细胞和星形胶质细胞,免疫荧光技术进行鉴定,分别按次序注入微流控芯片上下培养池,按1μl/min的流速进行灌注培养,构建体外血脑屏障模型,并对此模型进行鉴定和评价。结果:原代分离纯化得到两种细胞,免疫荧光法鉴定细胞纯度达95%以上。共培养3天紧密连接开始形成,5天达到峰值,超微结构观察显示内皮细胞之间形成紧密连接,且荧光素钠渗透实验和TEER值测量表明屏障形成良好。结论:成功构建微流控芯片体外血脑屏障模型,可成为一个新的平台应用于药物筛选、神经系统基础等多项研究中。     

小鼠肠道微生物群对血脑屏障通透性的影响北大核心CSCD

血脑屏障可控制循环系统和脑之间的物质进出及分子、营养物质交换,保障了中枢神经系统内环境的稳定。完善的血脑屏障是脑发育和功能的关键。但血脑屏障通透性改变的确切机制尚不清楚。近期,瑞典卡罗林斯卡学院的 Braniste 等研究者提出血脑屏障通透性可能受小鼠肠道微生物群的影响。     

表皮调节素EREG在新生隐球菌穿越血脑屏障机制中的作用研究

目的 测定新生隐球菌侵染血脑屏障过程中表皮调节素EREG(epiregulin)的表达量,探讨EREG在隐球菌穿越血脑屏障过程中的作用。方法 利用新生隐球菌与Transwell小室构建体外血脑屏障模型,以PBS(phosphate buffered solution)为对照组,按照新生隐球菌感染时间分为感染3 h、6 h、12 h三组,通过检测不同感染时间Transwell上室单细胞跨膜电阻及下室菌悬液涂布来判断新生隐球菌对血脑屏障的黏附及穿透能力的改变,并应用western-blot检测该过程中血管内皮细胞EREG的表达量。结果 随着感染时间延长,新生隐球菌对血管内皮细胞的感染程度加剧,穿透血脑屏障的数量增多,血管内皮细胞EREG的表达水平显著增加。结论 新生隐球菌穿越血脑屏障的能力与EREG的表达水平有密切的关系。     

血脑屏障的研究进展

血脑屏障精密控制血液与脑组织的物质交换,对维持脑内微环境的稳定至关重要。血脑屏障是脑内的毛细血管内皮细胞彼此紧密相连,同时与周围的周细胞和星形胶质细胞相互作用形成的屏障系统。组成血脑屏障的细胞通过表达紧密和黏附连接蛋白、转运体、及相关信号分子,调节血脑屏障的发育和功能。神经元和小胶质细胞在生理和病理状态下也参与血脑屏障的功能调节。近年来研究显示,多种神经系统疾病的发生与发展,都伴随着血脑屏障结构和功能的破坏。因此,对血脑屏障的研究,将深化对神经-血管相互作用的认识,为神经系统疾病的诊疗提供重要的理论依据。本文概要总结血脑屏障的研究现状和进展,并对未来发展作出展望。     

外泌体载体治疗在中枢神经系统疾病中的研究进展

中枢神经系统疾病包括脑血管疾病、神经退行性疾病和脑肿瘤等。血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)阻碍了大多数通过血液循环系统输送到大脑来治疗和预防中枢神经系统疾病的药物。外泌体在细胞间物质运输和信号交流中发挥重要作用,由于其具有较小的体积、高递送效率、低免疫原性和良好的生物相容性等特点,可以通过正常的内吞作用和转胞吞作用进入脑内皮细胞,进而穿过血脑屏障转运内容物。为提高外泌体靶向性,对其膜进行工程改造,从而产生具有靶向能力的囊泡是今后外泌体载体研究的重要方向。该文就外泌体的生物学特征、工程化修饰及其作为治疗载体在中枢神经系统疾病中的研究进行综述。     

小鼠肠道微生物群对血脑屏障通透性的影响

血脑屏障可控制循环系统和脑之间的物质进出及分子、营养物质交换,保障了中枢神经系统内环境的稳定。完善的血脑屏障是脑发育和功能的关键。但血脑屏障通透性改变的确切机制尚不清楚。近期,瑞典卡罗林斯卡学院的Braniste等研究者提出血脑屏障通透性可能受小鼠肠道微生物群的影响。紧密连接蛋白Occludin及Claudin-5在上皮组织调节屏障功能。研究人员将胚期的无菌的小鼠和携带有正常肠道菌群的     

血脑屏障的研究进展北大核心CSCD

血脑屏障精密控制血液与脑组织的物质交换,对维持脑内微环境的稳定至关重要。血脑屏障是脑内的毛细血管内皮细胞彼此紧密相连,同时与周围的周细胞和星形胶质细胞相互作用形成的屏障系统。组成血脑屏障的细胞通过表达紧密和黏附连接蛋白、转运体、及相关信号分子,调节血脑屏障的发育和功能。神经元和小胶质细胞在生理和病理状态下也参与血脑屏障的功能调节。近年来研究显示,多种神经系统疾病的发生与发展,都伴随着血脑屏障结构和功能的破坏。因此,对血脑屏障的研究,将深化对神经-血管相互作用的认识,为神经系统疾病的诊疗提供重要的理论依据。本文概要总结血脑屏障的研究现状和进展,并对未来发展作出展望。     

马桑内酯致痫对大鼠突触及血脑屏障超微结构的影响

目的 观察马桑内酯致痫大鼠运动皮质突触和血脑屏障的超微结构改变,探讨突触和血脑屏障在癫痫发作过程的可能机制.方法 成年健康雄性SD大鼠20只,随机分为对照组、癫痫组;癫痫组用马桑内酯注入到大鼠侧脑室,制作癫痫动物模型;7天后取大脑运动皮质,做超薄切片,电镜观察运动皮质突触和血脑屏障的超微结构改变.结果 ①癫痫组突触界面弯曲形态、突触活性区、突触后致密物和穿孔性突触明显增加;②癫痫组内皮细胞、基膜、周细胞出现明显水肿,基膜电子密度降低.结论 ①马桑内酯致痫改变了大鼠突触和血脑屏障超微结构,提高突触的传导活性,增强血脑屏障的通透性;②突触和血脑屏障的结构改变可能是癫痫发作重要机制.     

脑部靶向给药技术

介于脑部毛细血管与脑组织之间的血脑屏障是一层难以通过的生理屏障 ,能够阻挡大多数外源物质进入脑内。临床上采用的中枢神经系统药物大多是能够扩散通过血脑屏障的小分子脂溶性物质 ,而这类药物已经远远不能满足临床需要 ,很多疾病的诊断、治疗需要大分子、水溶性物质。传统的将这类大分子药物导入脑部的方法效果差、危险性大 ,因此近年来针对能够通过血脑屏障脑部靶向给药技术的研究逐渐成为热点。综述了近年来国际上使用嵌合肽、免疫脂质体及纳米粒子解决脑部靶向性给药的研究进展。     

瘦素转运入脑过程的抑制导致小鼠妊娠期的瘦素抵抗

瘦素是一种由脂肪组织分泌的激素,作用于下丘脑发挥抑制食欲、增加代谢率的作用。在妊娠期间,进食量和外周血瘦素浓度都增加,提示大脑对瘦素变得不敏感,但妊娠期瘦素抵抗的发生机制仍不清楚。血脑屏障的结构可塑性以及载体介导的瘦素向脑内转运过程的改变,是两个可能的瘦素抵抗机制,作者对这两个假说进行了实验验证。在环境发生变化时,血脑屏障会发生结构改变,如紧密连接蛋白ZO-1的表达和有孔毛细血管数增加,而这些结构的改变可以调节外周大分子物质的入脑过程。作者在处女鼠、妊娠期鼠和哺乳期鼠的脑弓状核和正中隆起处,对脑室膜细胞标志分子vimentin、ZO-1和有孔毛细血管标志分子MECA-32进行标记,结果发现三组小鼠的血脑屏障结构没有明显差异。这提示,妊娠期瘦素抵抗不是通过血脑屏障的结构可塑性实现的。