阿尔茨海默病PSEN-2 N141I突变在人类iPSC衍生模型中显示出改变和剪切敏感的大脑内皮细胞类表型
Lily E Takeuchi1,2, Jennifer Lam3,4, Craig A Simmons5,6,7
1Institute of Biomedical Engineering, University of Toronto, 164 College Street, Toronto, ON, M5S 3G9, Canada. lily.takeuchi@mail.utoronto.ca.
Acta neuropathologica communications
|November 11, 2025
概括
缺乏脑血管剪切应激会使阿尔茨海默氏症 (AD) 内皮细胞功能障碍恶化. 微流体模型显示,施加剪切应力改善了流体输送障碍,并减少了阿尔茨海默病患者衍生的细胞中的单细胞粘附.
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:
- 对阿尔茨海默氏症 (AD) 等神经系统疾病的药物发现受到大脑血管相互作用的不充分模型的阻碍.
- 需要生理学相关的模型来研究血流诱导的剪压对大脑血管系统的影响.
研究的目的:
- 开发和利用一个微流体平台,以使用患者衍生的脑内皮样细胞 (BECs) 建模阿尔茨海默病的脑血管结构.
- 在静态和剪切应力条件下研究AD患者衍生的BEC的功能特征,重点关注屏障透性,单细胞粘附和流出运输.
主要方法:
- 来自AD患者 (PSEN-2 N141I) 和对照对象的诱导多能干细胞被分化为BECs.
- 在72小时内,BEC被置于静态条件或12dynes/cm2的剪切应力下.
- 评估了屏障透性,单细胞粘附性和排泄物运输功能 (P-gp,BCRP,MRP1).
主要成果:
- 剪切条件的BEC显示与流量保持一致;与对照组 (fControl-BECs) 相比,AD患者衍生的BEC (AD2-BECs) 显示出减少的流量运输.
- 切割应力应用改善了AD2-BECs中的流量输送障碍.
- AD2-BECs显示单细胞粘附增加,这是在两个细胞系的剪切应力减少.
结论:
- 缺少剪切应激会加剧家族性AD (fAD) 中改变的大脑内皮细胞 (BEC) 现型的情况.
- 这项研究提供了第一个在静态和剪切条件下的体外AD患者衍生的BEC的深入功能性特征.
- 研究结果强调了剪切应激在脑内皮功能障碍中的作用,这与AD药物运输和免疫细胞贩运有关.


