把血管屏障与三维神经组织分成两个区室
塔夫茨大学（Tufts University）与礼来（Eli Lilly and Company）研究者在 Biomaterials 报道五细胞血脑屏障模型。团队关注脂质纳米颗粒能否跨过脑内皮，并把携带的 mRNA 递送至屏障另一侧的神经细胞。
模型使用 Transwell 支持膜。上层由永生化人脑微血管内皮构成屏障，膜下侧配置原代人星形胶质细胞和周细胞；下层放置由人诱导神经干细胞、星形胶质细胞和 HMC3 小胶质细胞系组成的神经组织。屏障侧和神经区都加入了星形胶质细胞，模型共包含 5 类细胞。
三维神经区采用丝素蛋白—胶原支架，二维比较组保留相应的神经细胞组成，但采用平面培养。团队由此比较组织空间结构对屏障表型及纳米颗粒递送评价的影响。
三维神经区伴随更低的染料通透性和更高的电阻
第 7 天，与二维配置相比，三维配置的内皮 CLDN5 基因表达约为 3 倍，20 kDa 荧光葡聚糖的通透性降至二维配置的约 1/3 或更低，跨内皮电阻也更高。免疫染色显示，内皮细胞的形态和连接相关标志分布有所改变。
神经区同时出现较高的成熟神经元相关基因表达，以及较低的 MMP-1 和血管生成素-2（angiopoietin-2）分泌信号。
团队另用 CDK4/6 抑制剂 PD 0332991 处理内皮。处理后，内皮 PECAM1 基因表达升高，三维模型的染料通透系数降低。
三维组织中的报告基因表达区分了 3 种配方
研究重点比较 LNP1、LNP6 和 LNP9 这 3 种脂质纳米颗粒。它们携带增强型绿色荧光蛋白 mRNA，经过内皮侧给药后，团队用神经区的荧光表达评价下游递送。
在二维 Transwell 配置中，LNP1 与 LNP9 的表达表现相近；在三维神经区，LNP9 的荧光强度约为 LNP1 的 15%，LNP6 则没有可检测的相应信号。LNP1 的表达还随观察时间和加入量增加。
内皮侧培养液的乳酸脱氢酶检测用于补充细胞损伤评价。LNP1 的释放信号约为裂解阳性对照的 7%，低于另外两种配方。团队结合递送效率与细胞损伤结果，选择 LNP1 进行后续分析。
受体干预分别观察内皮摄取与下游表达
团队针对多种内皮运输相关受体进行干预。由于三维组织难以稳定解离为活单细胞，这部分流式检测采用保持相应细胞组成的二维血脑屏障配置。
抑制 B1 类清道夫受体（scavenger receptor class B type I，SR-B1）或胰岛素受体（insulin receptor，INSR）后，下游细胞的报告基因信号下降。蛋白检测及免疫染色支持相应受体表达被降低。
两类干预对内皮与下游组织的影响有所不同。INSR 干预同时降低内皮摄取和下游表达；SR-B1 的基因干预使下游表达减少，而内皮摄取变化较小。作者据此讨论这些受体参与递送的不同环节。
小鼠研究支持配方排序，模型扩展仍需更多比较
研究在小鼠中比较 LNP1 与 LNP9 的报告基因递送，观察到 LNP1 较强的脑部及灌流后脑组织信号。另一组报告小鼠的脑切片中，也检测到神经元标志与递送相关荧光的共定位。各动物组的样本量为 3 只。
这些动物结果与三维模型中的配方排序相符。论文同时发现外周器官信号，并继续讨论重复给药对分布的影响；当前结果评价的是报告基因递送，治疗性载荷的疾病疗效仍需另行测试。
模型目前为静态 Transwell 配置，使用永生化内皮，没有生理剪切应力，也尚未纳入疾病相关屏障改变。作者提出补充血清条件、灌流及更多受体和疾病模型比较，以研究体内蛋白包被与病理环境对递送的影响。