血脑屏障直接三细胞共培养的双向通透性与初步脑暴露估算
通过双向表观通透系数与外排比描述药物跨屏障行为，再结合蛋白结合和模拟血浆浓度。
用途与模型
- 研究用途
- 中枢药物早期通透性分析，以及体外屏障结果向脑内暴露估算的研究。
- 模型与细胞来源
- 人原代星形胶质细胞、原代血管周细胞与永生化 HBEC-5i 脑内皮细胞在支持膜同侧直接接触；HBEC-5i 单培养用于表型比较。
- 方法版本
- 2026 年 HBEC-5i/原代支持细胞 Transwell 与 HTTK 参数联用版本
- 实验形式
- Transwell 直接接触三细胞共培养；分别进行模拟血液到脑侧及脑到血液侧的转运检测。
材料与平台
- 模型与检测
- HBEC-5i、ScienCell 原代支持细胞、Transwell、连接与外排蛋白染色；高效液相色谱测量跨膜转运。
- 计算资料
- HTTK 血液游离比例、稳态血浆浓度与既有 Caco-2 通透性数据；实测 BBB 双向通透性与外排比。
测量指标与分析
- 连接相关蛋白及外排蛋白染色
- 双向表观通透系数
- 外排比
- 初步急性进入与稳态脑暴露估算
先比较三细胞共培养与内皮单培养的屏障表型，再测量测试物双向运输；计算部分结合游离比例及系统暴露数据，分别估算早期进入和稳态分布。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 检测多种药物及其他测试物的双向运输，并与既有 Caco-2 数据及药物文献结果比较。
- 测试范围
- 每种测试物 3 个技术重复；与 Caco-2 比较的共同测试物为 11 种。
- 参照体系
- HBEC-5i 单培养染色、两个运输方向、HTTK 既有 Caco-2 数据及文献药物通透性。
- 研究结果
- 甲氟喹外排比 7.81、头孢氨苄 2.03；卡马西平、氯氮平、氟西汀与苯妥英血液到脑侧通透系数为 12.2、13.4、14.4、15.1 × 10⁻⁶ cm/s。与 Caco-2 相应方向通透性比较的决定系数为 0.11。
适用条件与研究局限
- 计算是初步外推；作者提出扩大体内脑／血浆浓度比验证。
- 模型采用永生化 HBEC-5i，其转运体组成仍需与原代脑内皮比较。
- 计算假定急性初期主要单向进入脑组织，慢性稳态时脑侧与血液侧蛋白结合相似；模型未加入小胶质细胞。
来源与原文
- In Vitro BBB triculture assay and preliminary computational model development to predict brain exposure原始研究 · Frontiers in Toxicology · 2026-03-10