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.     

利用体外血脑屏障模型结合高压液相-质谱技术筛选传统中药——朝鲜淫羊藿有

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)是位于中枢神经系统(central nervous system, CNS)和中枢系统环境间的一层生理保护屏障. 凡是作用于CNS 的药物,必须先通过BBB. 为了寻找能够进入CNS的药物,通过细胞培养时间优化 和跨膜电阻测定等,建立了ECV304/C6共培养通过BBB药物筛选模型. 并将该模型应用于从传统中药淫羊藿的提取物中,筛选可能作用于CNS的活性成分,结合高压液相色谱-质谱联用技术(HPLC-MS),对筛选出的化合物进行鉴定分析. 研究结果表明,淫羊藿提取物中至少有13种成分能够穿越BBB模型,其中2种成分被确认为淫羊藿苷和宝藿苷Ⅰ,为CNS药物开发的早期快速筛选提供了实验依据.     

体外血脑屏障模型的研究进展

血脑屏障是大脑与血液进行物质交换的重要结构,在维持脑内环境稳态方面有重要作用,可防止病原体及神经毒性物质影响大脑功能。目前已经建立了基于原代细胞及永生化内皮细胞系的体外血脑屏障模型,促进了血脑屏障机制的研究。本文介绍了评价体外血脑屏障模型的方法,并综述了常用体外血脑屏障模型的研究进展。     

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。     

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。     

跨血脑屏障药物转运的研究进展

血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)的存在成为人们治疗中枢神经系统疾病(Central nervous system,CNS)所面临的一道难题,因为基本上100%的大分子药物及大于98%的小分子药物均无法穿过血脑屏障.因此,如何使CNS药物跨越血脑屏障从血液进入脑内且发挥药效成为解决难题的关键所在.如今一些借助内源性BBB运载体使药物转运入脑的技术发展起来.并处于实验研究和临床试验阶段,例如借助载体介导的转运系统、受体介导的转运系统的药物治疗策略,以及纳米技术的运用等,都有着良好的应用前景.这些新发现及新技术将为跨血脑屏障药物转运的研究提供新思路.并有望实现对CNS疾病患者的成功治疗.     

星形胶质细胞在血脑屏障发育与稳态维持中的作用机制

血脑屏障(blood-brain barrier, BBB)由脑微血管内皮细胞及包绕内皮细胞的基膜、周细胞和星形胶质细胞的足突构成，它将血液与脑组织分隔开来，从而维持神经功能包括神经环路、突触连接和重塑等微环境的稳定。BBB稳态失衡与包括神经退行性疾病在内的许多中枢神经系统疾病有关，但目前BBB稳态维持与失衡的机制尚不清楚。星形胶质细胞作为BBB的组成成分，也是神经血管单元中联系神经元与脑微血管的枢纽，在BBB发育特别是BBB稳态维持中起重要作用。本文在简要介绍BBB的发育过程之后，综述了星形胶质细胞诱导BBB发育、成熟及其在BBB稳态维持中的作用和机制的研究进展，并指出了与BBB稳态失衡有关的A1型星形胶质细胞异质性的概念，以期为深入研究BBB稳态维持机制及加深理解BBB稳态失衡诱发神经退行性疾病提供新启示。     

甲基苯丙胺与HIV-Tat蛋白协同损伤血脑屏障的研究进展

血脑屏障(blood brain barrier, BBB)是维持中枢神经系统(central nervous system, CNS)内外环境稳定的结构,在保护CNS免受外界危险因素刺激中发挥着重要作用。甲基苯丙胺(methamphetamine, METH)滥用对人类免疫缺陷病毒(human immunodeficiency virus, HIV)感染者的BBB具有协同损害作用,极大提高了艾滋病相关神经认知障碍(HIV-associated neurocognitive disorders, HAND)及艾滋病痴呆(HIV-associated dementia, HAD)的发生率。现将对METH与HIV-Tat蛋白损伤BBB的研究进展进行综述,旨在为进一步研究两者协同损伤BBB提供参考,并为相关治疗药物的研发提供依据。     

超声联合微泡介导血脑屏障开放及其在中枢神经系统疾病治疗中的作用

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是一种介于外周循环系统与中枢神经系统之间的动态结构,起着守门员的作用,在维持机体内环境稳定的同时也阻碍了大多数治疗性药物进入大脑.聚焦超声联合微泡以非侵入的方式瞬时、局部可逆开放BBB,有利于药物分子的跨脑转运和中枢神经系统疾病的多功能诊疗.该文详细介绍了血脑屏...     

培养的大鼠脑微血管内皮细胞生化特性观察

用胶原酶消化、差异离心和尼龙网过滤的方法分离鼠脑微血管内皮细胞,建立其体外长期培养方法。经形态学、免疫组化,酶学鉴定,培养细胞为脑微血管内皮细胞,动态观察培养细胞酶含量变化,发现随着细胞培养时间的延长,血管紧张素转换酶Ⅰ（ACE）呈上升趋势,而γ－谷氨酰胺转化酶（γ-GT）和硷性磷酸酶（ALP）则明显下降,实验结果提示,血脑屏障的主要功能酶γ－GT和ALP可作为体外脑微血管内皮细胞的标志酶,但要维持长时间体外表达则需要某种因子的介导。本实验可为体外研究血脑屏障及相关疾病提供帮助。     

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。     

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。     

血脑屏障上的药物转运体P-糖蛋白

血脑屏障(Blood-brain Barrier,简称BBB)是维护脑内环境稳态的重要功能单位,它不仅可以阻止血液中的有害物质进入脑组织,而且能够清除脑内的有毒代谢产物。BBB上表达的转运系统在积极转运营养物质入脑和选择性外排药物的两个方面均发挥了重要作用。其中P-糖蛋白由于自身结构功能的特异性和作用底物的广泛性而备受关注。本文主要论述了BBB上P-糖蛋白的特性、表达、转运底物及其体内外研究的进展情况。P-糖蛋白作为BBB的重要组成部分在中枢神经系统治疗药物的摄取、分布和排泄中发挥了越来越重要的作用。因此,对P-糖蛋白的研究将有助于阐明药物脑部转运机制,为增加药物的BBB通透性、提高脑内靶点药物浓度提供新的研究思路。     

绿茶多酚对脑缺血大鼠血脑屏障及学习记忆功能的影响

目的 研究绿茶多酚(Green tea polyphenols,GTPs)对脑缺血大鼠血脑屏障(Blood-brain barrier,BBB)及学习记忆功能的影响.方法 双侧颈总动脉结扎法制备脑缺血大鼠模型,大鼠随机分为假手术组、模型组和GTPs治疗组,每组8只,观察GTPs的保护作用.应用Morris水迷宫测试大鼠学习记忆能力,甲苯胺蓝染色法观察大鼠海马CA1区神经元形态变化,透射电镜观察BBB的变化以及海马CA1区神经元超微结构改变.结果模型组与假手术组相比BBB破坏,海马CA1区结构紊乱,学习记忆能力明显下降(P＜o.05),GTPs治疗组与模型组相比,缺血性脑损伤明显减轻,学习记忆能力明显改善(P＜0.05).结论 GTPs能够减轻缺血性脑损伤,从而发挥改善脑缺血SD大鼠学习记忆能力的作用.     

药物递送载体靶向治疗中枢神经系统淋巴瘤的研究进展

中枢神经系统淋巴瘤(central nervous system lymphoma,CNSL)少见且治疗困难.目前主流方案多为采用大剂量可通过血脑屏障(blood brain barrier,BBB)的化疗药物静脉给药或治疗有效的药物鞘内注射给药治疗,然而效果欠佳.许多外周疗效佳的化疗药物难以跨越BBB,或进入中枢神经...     

炎症介质在高原暴露下血脑屏障通透性改变中的作用及相互关系

目的:探讨炎症介质在高原暴露下血脑屏障通透性改变中的作用及与脑含水量的关系。方法:应用放射免疫法测定脑组织内TNFα、ET含量,化学法测定脑内NO含量,应用伊文思蓝(EB)透过率测定血脑屏障(BBB)通透性,脑湿干比重法测定脑含水量百分率。结果:高原暴露下,大鼠脑内TNFα、ET、NO含量随着海拔增高而逐渐增高,随着暴露时间延长而逐渐增高,以暴露于5000m的高海拔区第9d增高最明显。与此同时,脑内EB含量和脑内含水量逐渐增高。脑内TNFα、ET、NO含量与脑含水量之间有明显的正相关关系。结论:TNFα、ET、NO在BBB通透性增高中起了重要作用,是高原环境下BBB通透性增高的重要因素。     

大鼠脑缺血再灌注时水通道蛋白4表达与血脑屏障通透性变化

目的:研究大鼠脑缺血/再灌注时脑组织中水通道蛋4(AQP4)表达与脑水肿、血脑屏障通透性间关系。方法:采用大鼠大脑中动脉线栓缺血模型,免疫组化法、蛋白印迹法测定AQP4表达,干湿重法测定脑水含量以评价脑水肿,伊文氏蓝(EB)法测定血脑屏障通透性。结果:脑缺血后再灌注4～6h,AQP4表达上调,至12h上调显著,48～72h达高峰。脑水含量、EB含量均与此趋势相一致,且AQP4表达与脑水含量、EB含量呈显著正相关(P0.05)。结论:AQP4表达参与了缺血性脑水肿的产生,且与BBB通透性改变呈正相关。     

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。     

炎症小体在机体血脑屏障损伤中的作用机制研究进展

血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)是一种天然的结构和功能屏障,可抑制病原体的进入并严格控制分子进入脑实质,完整的血脑屏障对于维持中枢神经系统内稳态至关重要。这一屏障功能是由特殊的多细胞结构决定的,每一种组成的细胞类型对血脑屏障的完整性都有不可或缺的贡献。炎症小体(inflammasome)是先天免疫系统最重要的组成部分之一,是一种多蛋白复合体。当病原侵入或机体产生过度免疫反应时,能够激活炎症小体并介导大量细胞因子以及趋化因子分泌。细胞因子及趋化因子表达上调会引起血脑屏障破坏,导致病原突破血脑屏障进入中枢神经系统,引发机体各种脑内疾病。本文就感染性疾病与非感染性疾病这两种情况下,对炎症小体介导机体血脑屏障的损伤进行综述,并列举了当前针对血脑屏障损伤的不同修复方式。