体外建立血脑屏障细胞模型及其屏障功能的建立

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目的:建立简便、易行的能够模拟在体血脑屏障的体外细胞模型。鉴定模型的屏障功能,为今后体外研究相关疾病提供一个工具。 方法:①以SD大鼠为实验材料,采用两步滤过法获得微血管段,胶原酶消化,低分子右旋糖苷密度离心获得脑微血管内皮细胞,接种4小时换液使获得的细胞纯化。倒置显微镜下观察细胞的形态,细胞Ⅷ因子相关抗原(ⅧF-Ag)免疫组化法鉴定细胞及其纯度,通过碱性磷酸酶(AKP)的表达来分析内皮细胞被微动脉和微静脉污染的程度,通过测定内皮细胞分泌ET-1量,鉴定培养的内皮细胞活力②采用振荡法分离纯化1型星形胶质细胞,GFAP抗体免疫组化法鉴定细胞及纯度。③将传至第2代的大鼠胶质细胞接种于涂有鼠胶原的Transwell多聚酯膜底侧,培养4小时后将Transwell倒转放入正常位置,加培养液继续培养7天,待细胞贴壁牢固。将传至第2代的脑微血管内皮细胞接种于Transwell内侧,用与培养胶质细胞相同的培养液,细胞共同培养一周。HE染色观察细胞在多聚酯膜上的生长情况。检测共培养以后血脑屏障特异性酶γ-GT含量;测量内皮细胞吞饮FITC-右旋糖苷(FITC-Dextran、分子量4kDa)量;测定经BMEC细胞间隙进入BBB的荧光素钠(FLU,分子量376Da)的通透性,通透性用通透系数表示,记录不同时间点(0.5h、1h、2h、4h)125I-BSA(分子量66kDa)的通透量④研究人脐静脉内皮细胞与1型星形胶质细胞共培养模型的荧光素钠、125I-BSA通透量。 结果:①用我们的分离培养方法获得的脑微血管内皮细胞在倒置显微镜下细胞呈多角形或“铺路石”形,单层贴壁生长。培养的细胞Ⅷ因子相关抗原免疫组化试验阳性,细胞纯度为90%。AKP染色阳性细胞百分比为93%,总积分112。原代培养内皮细胞的ET-1含量为388.03Pg/105/ml,传代后为591.75Pg/105/ml。②采用振荡培养法获得的1型星形胶质细胞GFAP免疫组化染色呈阳性,阳性细胞纯度达到98%。③共培养后的内皮细胞表现出典型细胞形态,血脑屏障特异性酶γ-GT含量原代细胞为16.42 U/mg cell protein,传至第2代为3.69 U/mg cellprotein,与1型星形胶质细胞共培养的第2代BMEC,γ-GT含量则为11.3U/mg体外建立血脑屏障细胞模型及其屏障功能的建立摘要cell Protein、随着共培养,酶活性增强;共培养模型对细胞间转运的低分子量物质荧光素钠的通透系数为9.0士1,022 xlo一6c而s,对经受体转运的蛋白质BsA在实验进行的1一2小时内的通透表现出一定的饱和性;细胞内饮与共培养与否无关。④脐血管内皮细胞与l型星形胶质细胞共培养后荧光素钠的通透系数为巧.22X10一“cm/s。对BsA的通透也有一定的限制性,但缺乏饱和性。 结论:①我们实验采用的两步滤过获得脑微血管段,胶原酶消化,低分子量右旋糖普密度离心可分离和培养大鼠脑微血管内皮细胞。这一方法较其他方法程序简单,获得细胞纯度高,适合用于体外BBB模型的建立。②通过脑微血管内皮细胞与1型星形胶质细胞共培养能够形成与在体血脑屏障类似的结构,并具有在体屏障的限制物质通透、酶屏障的功能。但在细胞吞饮方面与在体BBB有差异。这方面的研究结果在国内还未见有报道。这一模型适合用于BBB物质转运和BBB细胞功能特性方面的研究。③人脐血管内皮细胞与1型星形胶质细胞共培养也表现出一定的屏障功能。这一模型可用于物质通透性的研究。
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