原创血脑屏障模型评价概念图,将屏障测量与细胞身份两个独立检查维度并列
血脑屏障模型的功能与细胞身份双维度评价概念图。(图:J&E Bio)(J&E Bio)

血脑屏障模型承担脑部药物暴露与毒性问题

血脑屏障(blood–brain barrier,BBB)限制物质进入脑组织,人源体外模型可用于研究药物是否到达中枢,以及是否破坏屏障功能。法国阿尔图瓦大学(University of Artois)团队在 Toxicology in Vitro 讨论了转录组对人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)来源 BBB 模型的表征价值。

作者将既有分化路径分为两类:一步从 iPSC 获得具有 BBB 特征的细胞,或先获得内皮细胞及其前体,再诱导 BBB 相关特征。路径不同,细胞身份和成熟状态的判断也需要分别进行。

屏障特征与内皮身份需要分别核实

部分一步模型具有较强的屏障特征,但已有报告质疑其内皮性质与成熟状态。作者提出,用转录组检查模型是否表达血管内皮相关基因,可补充单一屏障测量,使功能测量结果与细胞身份相互对照。

这种检查对药物研究有具体意义:模型既要能评价屏障,也要尽量保留脑微血管内皮的相关生物学特征。良好的屏障功能本身不足以回答细胞是否属于目标类型。

人组织参照与样本处理影响跨研究比较

获得人脑组织较难,可用的人体参照数据有限,而且包含个体差异。不同研究的样本制备和分析方式又可能不同,进一步影响转录结果的直接比较。

作者期待,随着转录数据与参照资料积累,研究者能更深入地检查现有分化方法,并改进人源 BBB 模型。讨论的重点是如何确认模型身份和适用性,为后续脑部药物暴露与神经毒性评价提供更明确的模型依据。

来源与延伸阅读

  1. Challenges and opportunities in the use of transcriptomic characterization of human iPSC-derived BBB models. Toxicology in Vitro. 2022. doi:10.1016/j.tiv.2022.105424 ↗