Quasi Vivo流動共培養血腦屏障3種細胞,建立阿爾茨海默病新模型

血腦屏障(blood-brain barrier, BBB)在中樞神經系統(CNS)的生理和病理中都起著重要的作用。血腦屏障功能異常會引起包括阿爾茨海默症(AD)等許多神經退行性疾病。組成血腦屏障的毛細血管內皮細胞(capillary endothelial cells)、周細胞(pericytes)以及星形膠質細胞(astrocytes)間的複雜的相互作用使得很難在體內確定這三種細胞對神經毒性各自的貢獻。而Quasi Vivo流動培養系統可為體外培養這三種細胞提供在不形成屏障的情況下維持細胞間通訊的最佳培養環境。Quasi Vivo流動培養系統為未來研究不同類型的血腦屏障細胞在中樞神經系統疾病和細胞毒性試驗中的特殊作用提供一個有價值的工具。(Miranda-Azpiazu P, et al. A novel dynamic multicellular co-culture system for studying individual blood-brain barrier cell types in brain diseases and cytotoxicity testing. Sci Rep. 2018; 8(1): 1-10.)

Quasi Vivo流動共培養血腦屏障3種細胞,建立阿爾茨海默病新模型

圖 1. 單獨培養的人星形膠質細胞(A,GFAP陽性)、周細胞(B,α-actin陽性)、血管內皮細胞(C,CD31陽性)以及血管內皮細胞形成的緊密連接(D,ZO1陽性)。

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圖 2 用Quasi-Vivo QV500培養共享相同的培養基的星形膠質細胞、周細胞和血管內皮細胞的示意圖(A),R為儲液瓶,P為蠕動泵。連接培養基存儲瓶的一個Quasi-Vivo QV500流動培養系統的細胞培養腔室(B)。

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圖 3 Quasi-Vivo QV500流動培養系統建立的能同時培養三種不同細胞的多細胞共培養體系。

Quasi Vivo流動共培養血腦屏障3種細胞,建立阿爾茨海默病新模型

圖4 幾種流動培養方式示意圖:A圖為單獨星形角質細胞流動培養,B圖為單獨周細胞流動培養,C圖為單獨血管內皮細胞流動培養,D圖為三種細胞組合後一起流動培養。

Quasi Vivo流動共培養血腦屏障3種細胞,建立阿爾茨海默病新模型

圖5 用MTT法測細胞活力,與靜態培養相比,採用Quasi-Vivo QV500流動培養系統對單獨培養血管內皮細胞(HBECs)、周細胞(HBVPs)、星形角質細胞(HAs)(A)或三種細胞共培養(B)的血管內皮細胞的細胞活力有明顯升高。

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圖6 用MTT法測細胞活力,與靜態培養(Static)相比,流動培養(Dynamic)的周細胞(HBVPs)會更早受到Aβ25-35(澱粉樣蛋白β肽的Aβ25-35片段,用於阿爾茨海默病的造模)的毒害。

總結:本文中研究者利用Quasi-Vivo QV500流動培養系統建立了三種細胞的共培養。這些細胞不接觸,通過共享培養基實現細胞間的通信,不形成屏障能更好的研究這些細胞類型單獨對不同化合物的響應情況。並且研究者還發現共享相同培養基的星形膠質細胞、周細胞和血管內皮細胞的最適流速為50 µl/min。

作為創新型細胞培養方法,Quasi Vivo流動培養已經全球70餘家專業機構使用驗證,獲得了令人側目的培養效果,在美、英、法、日等多國開展了頗具新意的細胞研究。

Quasi Vivo流動共培養血腦屏障3種細胞,建立阿爾茨海默病新模型

Quasi Vivo流動培養廣泛應用於血腦屏障、腦組織類器官、心血管、呼吸系統(熱點)、肝臟、腎臟、腸道等各類器官模型培養中。

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