单向灌流三细胞血脑屏障网络的屏障与外排评价
在人脑内皮、周细胞和星形胶质细胞的血管网络中，比较灌流、染料泄漏与 P-糖蛋白相关功能。
用途与模型
- 研究用途
- 血脑屏障形成、流动条件与多细胞组成的比较；药物运输研究前的模型表征。
- 模型与细胞来源
- 原代人脑微血管内皮细胞，联合原代人周细胞和星形胶质细胞；4 种单培养/共培养配置。
- 方法版本
- 2026 年 OrganoPlate Graft 48 UF 三细胞、自组装及 14 天观察版本
- 实验形式
- 384 孔板规格，48 个独立凝胶—灌流芯片；纤维蛋白基质中的血管网络与灌流通道接通，重力驱动以单向为主的灌流。
材料与平台
- 细胞与基质
- HBMEC（Cell Systems ACBRI 376）、ScienCell 周细胞与星形胶质细胞；以纤维蛋白为主的混合基质。
- 平台与检测
- OrganoPlate Graft 48 UF、OrganoFlow 摇床；150 kDa FITC-dextran、荧光微球、calcein-AM 与环孢素 A。
测量指标与分析
- 血管面积、分支、总长度与平均宽度
- 灌流成功与微球流向
- 血管内外染料强度经面积校正后的比值
- P-糖蛋白抑制前后细胞内 calcein 荧光
按细胞配置比较血管形态及屏障指标；用微球追踪确认流向，并比较 P-糖蛋白抑制前后的细胞内底物信号。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 比较 4 种细胞配置；在第 7、9、11 和 14 天检查血管灌流及染料泄漏，第 9 天检查流向。
- 测试范围
- 血管形态分析每组 3–9 个芯片；灌流每配置/时间至少 20 个芯片，染料屏障定量每配置/时间 21–29 个芯片。
- 参照体系
- 内皮单培养、内皮—周细胞、内皮—星形胶质细胞与三细胞配置；calcein-AM 检测有/无环孢素 A。
- 研究结果
- 观察期内超过 95% 芯片可灌流；含周细胞的血管更细、分支更多、染料泄漏较少。P-糖蛋白抑制时细胞内 calcein 信号约为对照的 2 倍。
适用条件与研究局限
- 染料屏障指标来自单时间点图像比值；没有给出标准表观通透系数。
- 细胞加入比例来自体外优化，各配置的支持细胞数量不同。
- 观察截至第 14 天；原代细胞供者差异及基质适用性需要进一步评价。
- P-糖蛋白为初步功能试验；更全面的转运体及药物通透性评价仍待开展。
来源与原文
- Building the blood-brain barrier: a scalable self-assembling 3D model of the brain microvasculature under unidirectional flow原始研究 · Fluids and Barriers of the CNS · 2026-01-23