血液与脑组织之间的内皮屏障示意图,展示扩散、转运蛋白、跨胞运输和外排等途径。
血脑屏障中不同运输途径的示意图。(Armin Kübelbeck (Kuebi); English-language version by Swilson43 / Wikimedia Commons;CC BY 3.0)

人源细胞组成血脑屏障芯片

美国 Cedars-Sinai 医疗中心、Emulate 公司与以色列本-古里安大学(Ben-Gurion University of the Negev)等团队在 Cell Stem Cell 报道人源血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)芯片。模型结合人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)来源的脑微血管内皮样细胞、星形胶质细胞和神经元。

内皮样细胞形成密闭单层并表达脑血管相关标志。摘要报告,芯片具有生理相关的跨内皮电阻,并能预测所测药物由血液侧到脑侧的通透性。

患者来源细胞呈现转运与屏障缺陷

全血灌流时,芯片的毛细血管壁样屏障保护神经细胞免受血浆相关损伤。采用神经系统疾病患者来源的 iPSC 后,模型还呈现疾病相关的转运蛋白缺失和屏障完整性改变。

模型将人源血管屏障与神经组织功能结合,作者提出其可推进药物筛选和遗传性神经疾病模型研究。

来源与延伸阅读

  1. Vatine GD et al. Human iPSC-Derived Blood-Brain Barrier Chips Enable Disease Modeling and Personalized Medicine Applications. Cell Stem Cell. 2019. DOI: 10.1016/j.stem.2019.05.011 ↗