在多细胞相互作用芯片上:在现场观察了患有溶酶体功能障碍的星细胞和BBB细胞之间的相互作用

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 生物医学工程 生物医学工程
• 细胞生物学 细胞生物学

背景情况:

• 天体细胞中的溶解体对于清除大脑中的有毒蛋白质至关重要.
• lysosomal 功能障碍通过引起蛋白质聚合和损害神经元和血脑屏障 (BBB) 来促进神经退行性疾病.
• 在溶酶体功能障碍下研究星球细胞-BBB细胞相互作用至关重要,但由于缺乏合适的体外模型而受到限制.

研究的目的:

• 开发和验证一种先进的体外模型,用于研究具有 lysosomal 功能障碍的星体和 BBB 细胞之间的复杂相互作用.
• 在模型中利用一种新的色素向光敏感剂来诱导天体细胞中受控的氧化应激.
• 观察和分析由天体细胞 lysosomal 功能障碍引起的 BBB 细胞的二次损伤.

主要方法:

• 引入一个8井排列的微围多细胞间培养芯片 (AMMIC),具有水友的表面,用于共同培养星体细胞和BBB细胞.
• 合成和应用一种新的色素向光敏感剂 (IVQ-2Br),以诱导受控的氧化应激和色素损伤在星球细胞中.
• 在现场观察和分析细胞反应和细胞间通信介质,使用集成的AMMIC和光敏化系统.

主要成果:

• 成功构建了一个模型来研究星球细胞溶酶体功能障碍及其对BBB细胞的影响.
• 观察到BBB细胞的严重二次损伤,包括形态变化,活动减少和DNA损伤,由天体细胞氧化应激引起.
• 在这种氧化应激诱导损伤中,确定了活性氧物种 (ROS) 和外体作为细胞间通信的关键媒介.

结论:

• 开发的AMMIC与IVQ-2Br相结合,提供了一个有效的体外平台,用于在溶酶体功能障碍条件下研究天体细胞-BBB细胞相互作用.
• 这些发现凸显了ROS和外体在介导星细胞溶解体功能障碍的次要BBB损伤中的重要作用.
• 这种综合方法表明了先进的微流体设备和向光敏感剂的潜力,用于未来对神经血管相互作用和疾病的生物医学研究.