人源脑免疫芯片的镇静药暴露比较
比较丙泊酚和咪达唑仑对屏障、免疫细胞及脑组织的体外作用。
用途与模型
- 研究用途
- 比较丙泊酚和咪达唑仑对屏障、免疫细胞及脑组织的体外作用。
- 模型与细胞来源
- 健康供者来源人 iPSC 分化的同源脑类器官和肥大细胞，结合 hCMEC/D3 内皮细胞屏障。
- 方法版本
- 2024 年原论文模型与评价版本
- 实验形式
- 神经组织区、覆盖膜/内皮屏障和血管通道组成的三维微流体共培养。
材料与平台
- 暴露选择
- 先对 hCMEC/D3 进行浓度比较；模型名义丙泊酚 200 μM、咪达唑仑 25 μM，第 1/2 天加入，第 4 天检测。
- 分区检测
- FITC 通透性和跨内皮电阻分别用 24 孔、6 孔 PET 膜内皮培养小室检测；完整芯片另取神经组织、肥大细胞及培养上清。
- 模型对照
- 无药芯片，以及孔板中移除内皮屏障和肥大细胞的单独类器官药物比较。
测量指标与分析
- FITC 通透系数
- 跨内皮电阻与 CD31/ZO-1 染色
- 细胞/蛋白/基因标志
- 培养上清 TNF-α/谷氨酸
- 类器官活力与 TUNEL 凋亡区域
分别比较膜内皮屏障的通透性与电阻、完整芯片的组织标志和培养上清；名义浓度由内皮细胞初筛选择，尚未建立临床暴露与风险的对应关系。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 特定体外浓度与 4 天观察窗口中的两药比较，并与单独类器官环境比较。
- 测试范围
- 图 3 屏障指标 3 个独立重复；图 5 蛋白/细胞计数 3–5 个独立重复、TUNEL 3 个；不解释为对应供者人数。
- 参照体系
- 无药对照、丙泊酚、咪达唑仑；完整芯片与单独类器官两种培养环境。
- 研究结果
- 咪达唑仑通透系数 4.02 × 10⁻⁶ cm/s 高于对照 3.2 × 10⁻⁶ cm/s，丙泊酚 3.4 × 10⁻⁶ cm/s 未显著改变；两药电阻均下降。谷氨酸对照/丙泊酚/咪达唑仑为 24.2 ± 2.4、76 ± 2.4、95 ± 4.9 μM。
适用条件与研究局限
- 模型由健康人细胞构建，非已验证的 ICU 个体患者模型。
- 两药 FITC 与电阻结果分开；培养上清不确定单类细胞来源或直接神经电活动。
- 细胞系初筛活力高于 70% 不作完整模型或人体安全剂量。
- 单独类器官比较同时改变多个因素，未完成各成分因果归属。
- 传感器、实测暴露反馈和闭环控制仍属作者计划。
来源与原文
- ICU patient-on-a-chip emulating orchestration of mast cells and cerebral organoids in neuroinflammation原始研究 · Communications Biology · 2024-12-05