BBB-CUBE 长春新碱屏障—肿瘤反应联测
将血脑屏障（blood-brain barrier，BBB）与胶质母细胞瘤模块分别培养后联接，比较长春新碱的肿瘤细胞死亡反应。
用途与模型
- 研究用途
- 在同一平台评价屏障完整性、外排功能与屏障另一侧的抗肿瘤药物作用。
- 模型与细胞来源
- IMR90-4 人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）来源、作者称为脑微血管内皮细胞（brain microvascular endothelial cells，BMEC）的细胞层，与原代人星形胶质细胞和周细胞组成 BBB；T98G 胶质母细胞瘤细胞构成另一模块。
- 方法版本
- 2024 年 IMR90-4 来源屏障与 T98G 双模块版本
- 实验形式
- Matrigel 中的 CUBE 模块置于聚二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane，PDMS）芯片；第 6 天屏障模块与第 3 天肿瘤模块联接，保留两侧各自培养液。
材料与平台
- 模型与器件
- 人源屏障细胞、原代星形胶质细胞和周细胞、T98G、Matrigel、CUBE 框架及带密封圈的芯片。
- 药物与转运比较
- 长春新碱 5 μM 从屏障一侧作用 4 小时；设有无屏障及有无 Reversan 的条件。Reversan 同时作用于 P 糖蛋白（P-glycoprotein，PGP）和多药耐药相关蛋白 1（multidrug resistance-associated protein 1，MRP1）。
- 屏障及细胞检测
- 跨内皮电阻（trans-endothelial electrical resistance，TEER）、Lucifer Yellow 与罗丹明 123 通透性；Calcein-AM 与碘化丙啶活细胞/死细胞成像。
测量指标与分析
- TEER
- Lucifer Yellow 表观通透系数
- 有无 Reversan 的罗丹明 123 通透性
- T98G 成像区域的死亡细胞比例
先核对第 2、4、6 天屏障功能，再比较长春新碱作用后的肿瘤细胞死亡比例；以无细胞 Matrigel 代替 BBB 作无屏障对照。独立实验与技术重复分开报告。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 屏障、无细胞基质及转运抑制条件下的屏障功能与长春新碱药物反应比较。
- 测试范围
- 屏障电阻和 Lucifer Yellow 图示为 3 次独立实验、每次 6 个技术重复；无细胞通透对照为 1 次实验、10 个技术重复。肿瘤药物成像为 3 次独立实验、每条件每次 4–5 个技术重复。
- 参照体系
- 无细胞 Matrigel、BMEC 单独模型、完整 BBB，以及 BBB 有无 Reversan 的条件。
- 研究结果
- 第 6 天 TEER 为 405 ± 55 Ω·cm²，Lucifer Yellow 表观通透系数低于 1 × 10⁻⁶ cm/s。长春新碱下，无屏障、BBB、BBB 加 Reversan 的死亡比例分别为 9.6%、6.1%、8.9%；后者与无屏障组之间差异不显著。三细胞模型第 6 天 TEER 与 BMEC 单独模型无显著差异。
适用条件与研究局限
- 药物比较限于一种药物与 T98G 细胞系；没有患者治疗结局或广泛药物集验证。
- 死亡比例来自靠近屏障一侧的成像区域；未直接定量长春新碱的跨屏障浓度。
- Reversan 和罗丹明 123 的转运作用不只涉及 PGP，不能将功能差异唯一归于一种转运体。
- iPSC 来源 BMEC 的内皮与上皮身份特征、Matrigel 批次及 PDMS 吸附影响解释；当前装置通量较低。
来源与原文
- Modular tissue-in-a-CUBE platform to model blood-brain barrier (BBB) and brain interaction原始研究 · Communications Biology · 2024-02-28