
原代内皮管腔邻接三维神经细胞培养区
荷兰 Utrecht University 团队在 bioRxiv 发布一种人源神经血管单元模型。上通道由原代人脑微血管内皮细胞形成可灌流管腔;中通道放置胶原凝胶;下通道在 Matrigel 基质胶中培养原代人星形胶质细胞和 LUHMES 细胞系分化的神经元。三类细胞的来源和培养区各不相同。
团队先培养神经细胞 8 天,再接种内皮,通常在第 15–16 天开展检测。摇床周期性改变液面高度,推动内皮管腔中的培养液流动。神经突起及星形胶质细胞向管腔方向延伸或迁移,使模型能在凝胶内观察神经细胞与血管的接触。
屏障培养条件需要兼顾凝胶稳定与细胞接触
研究用 20 kDa 荧光葡聚糖测量屏障泄漏:在 30 分钟内比较胶原区与管腔的荧光强度。2% 胎牛血清有助于减缓内皮管腔扩张,5% 血清虽降低泄漏,却伴随内皮过度生长。增加星形胶质细胞和神经元没有进一步提高屏障紧密性,部分共培养条件的泄漏反而较高。
摇动周期由 8 分钟缩短到 2 分钟后,较长培养期的屏障表现变差。用京尼平交联胶原改善了屏障紧密性,却限制神经细胞生长和跨凝胶接触。培养超过 21 天还出现凝胶收缩及结构失稳,因此这套条件主要支持较短期的研究。
炎症暴露破坏屏障,2 种途径的细胞迁移未见显著差异
团队从管腔侧或神经细胞侧加入肿瘤坏死因子 α(TNFα)和白细胞介素 1β(IL1β),各 20 ng/mL、持续 24 小时。两种途径都引起内皮细胞丢失、连接蛋白减少和泄漏增加,管腔侧暴露的影响较强。
加入健康供者的外周血单个核细胞后,研究观察到管腔内黏附和进入凝胶的迁移。不过,两种炎症暴露途径之间,迁出细胞数量及迁移距离没有显著差异。这项迁移分析汇合了每组 2 个芯片内的细胞测量。
用内皮结合和脑侧累积比较 3 种纳米抗体
F12、H7 纳米抗体结合细胞表面的肝素结合型表皮生长因子样生长因子前体(proHB-EGF);R2 是结合无关染料的对照。荧光标记抗体在 1,000 nM、3 小时条件下测试。F12、H7 相对 R2 显示较高的内皮结合和脑侧累积,其相对差异在芯片中比 Transwell 多孔膜培养小室更明显。
两类模型的测量方式不同:Transwell 可以对接收液取样;芯片下通道含凝胶,研究主要用每个神经细胞对应的荧光累积来评价脑侧信号。作者因此采用各模型内相对 R2 的倍数比较,而没有把两种检测直接换成同一绝对运输量。
另一项双标实验同时加入各 500 nM 的靶向纳米抗体和 R2,并用脑侧信号相对管腔内皮结合信号计算指数。F12、H7 的指数较高,支持模型用于比较候选跨屏障抗体。当前模型还缺少周细胞和小胶质细胞;这些结果评价抗体结合与分布,药物载荷的治疗作用仍需另行研究。