在新型动态的人类血脑屏障-芯片模型中,细胞辅助血管光层组织

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:

• 器官在芯片 (OoC) 技术为研究复杂的生物系统提供先进的体外模型.
• 血脑屏障 (BBB) 对大脑功能至关重要,其微环境难以复制.
• 了解神经血管单元机械生物学需要包含动态流和细胞相互作用的模型.

研究的目的:

• 开发和利用一种新的微流体装置来模仿大脑的微循环.
• 在脉动流下研究人类大脑内皮细胞 (ECs) 的形态和结构适应.
• 确定皮细胞和星细胞在BBB模型中的EC反应调节中的作用.

主要方法:

• 一个带有方形微通道的微流体装置被设计成模拟大脑微血管.
• 人类大脑ECs被培养并与皮细胞和星细胞共同培养中受到脉动性流动.
• 在不同的条件下分析了细胞形态,细胞骨组织和屏障特性.

主要成果:

• 脉冲性流动显著影响了大脑EC形态和细胞骨组织.
• 在缺乏周血管细胞的情况下,ECs表现出伸展的形态与突出的actin应力纤维.
• 与皮细胞和星细胞共同培养导致内皮细胞重新排列,光线形成,改善屏障功能.

结论:

• 周血管细胞在调节内皮细胞对神经血管系统中机械力量的反应中发挥着至关重要的作用.
• 开发的OoC模型为BBB机械生物学和神经血管单元功能提供了宝贵的见解.
• 这项技术推进了用于药物发现和与大脑相关的疾病研究的体外建模.