三通道人源神经血管模型的纳米抗体分布评价
原代脑内皮管腔与三维神经细胞培养区共培养，以屏障泄漏和分区荧光成像比较纳米抗体。
用途与模型
- 研究用途
- 候选跨血脑屏障抗体的结合、脑侧累积和炎症屏障条件评价。
- 模型与细胞来源
- 原代人脑微血管内皮 ACBRI376，4–9 代；原代人星形胶质细胞 ScienCell1800，4–9 代；人源 LUHMES 细胞系 ATCC CRL2927，5–12 代，先分化 2 天再入芯片。
- 方法版本
- 2025 年 bioRxiv v1 预印本
- 实验形式
- OrganoPlate400 三通道，通道 400×220 μm；中通道 5 mg/mL 胶原 I 3 μL，下通道 5 mg/mL Matrigel 3 μL，神经元 20,000 个/μL、星形胶质细胞 5,000 个/μL。第 8 天向上通道加入原代内皮 20,000 个/μL、3 μL，第 15–16 天检测。
材料与平台
- 培养与屏障筛选
- 常规采用 2% 胎牛血清，摇床 7°、8 分钟周期。20 kDa 异硫氰酸荧光素（FITC）标记葡聚糖 0.5 mg/mL、30 分钟，比较胶原区与管腔荧光；纳米抗体实验排除 30 分钟泄漏超过 15% 的芯片。
- 纳米抗体单标比较
- F12/H7 结合肝素结合型表皮生长因子样生长因子前体（proHB-EGF），R2 为无关抗原对照。单标 Alexa647 抗体 1,000 nM、3 小时，与 10,000 nM 的 20 kDa FITC 葡聚糖同时加入；检测前 0.5% 血清及 10 μM forskolin 处理 2 小时。抗体测试采用 2 分钟摇动周期。
- 分区成像和双标比较
- 内皮结合与下通道神经细胞区累积由荧光成像测量。双标实验各 500 nM：Alexa647 靶向抗体与 Alexa488-R2，3 小时；以脑侧每细胞信号/管腔内皮每细胞信号计算指数。Transwell 接收液在 1/2/3 小时取样，并用标记程度与标准曲线校正。
- 炎症条件
- 肿瘤坏死因子 α（TNFα）与白细胞介素 1β（IL1β）各 20 ng/mL、24 小时，分别从管腔或下通道给入；随后检测内皮丢失、连接蛋白、泄漏与健康供者外周血单个核细胞迁移。
测量指标与分析
- 20 kDa 葡聚糖泄漏指数
- 内皮细胞结合荧光
- 神经细胞区荧光累积
- 双标抗体分布/结合指数
- 连接蛋白及炎症相关细胞迁移
以 R2 作抗体对照，先在各模型内比较 F12/R2、H7/R2 相对信号。芯片测凝胶内每细胞荧光，Transwell 测接收液抗体，两模型通过相对倍数比较；双标各 8 个芯片，单标实验 8–10 个芯片。
研究设计与结果
机制研究；药物集评价
- 研究设计
- 原代脑内皮管腔与神经细胞共培养，比较血清、摇动周期、共培养与胶原交联对屏障的影响。
- 测试范围
- 不同培养条件的三通道芯片，重复数对应芯片而非供者。
- 参照体系
- 2% 与 5% 血清、8 与 2 分钟摇动周期、内皮单培养与神经共培养、交联与未交联胶原。
- 研究结果
- 共培养未进一步提高紧密性；较频繁摇动恶化较长培养期屏障；交联改善屏障却妨碍神经生长/接触。
适用条件与研究局限
- 凝胶在超过 21 天的培养中收缩失稳。
- 屏障泄漏以荧光区比评价，不是跨内皮电阻或药物治疗效应。
机制研究；药物集评价
- 研究设计
- 在芯片与平行 Transwell 中比较靶向纳米抗体相对 R2 的结合和脑侧累积；另做双标分区成像。
- 测试范围
- F12、H7、R2；单标 8–10 个芯片，双标每组 8 个芯片。
- 参照体系
- F12/H7 与 R2；同模型相对倍数以及芯片/Transwell。
- 研究结果
- F12、H7 在芯片中相对 R2 的结合和脑侧累积差异较明显，双标分布/结合指数也较高。
适用条件与研究局限
- 芯片凝胶内信号与 Transwell 接收液取样是不同测量对象，未据此给出统一绝对运输量。
- 缺少周细胞和小胶质细胞；药物载荷的治疗效应未在此实验评价。
- bioRxiv v1 预印本，尚未经过同行评审。
来源与原文
- Generation of a Three-dimensional Human Neurovascular Unit Model in a Microfluidic Chip原始研究 · bioRxiv · 2025-04-19