在生物医学研究的前沿领域,血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)的特性研究长期以来都是一个难点和热点。BBB的独特解剖和功能特性使其能有效控制神经微环境的成分,既保护大脑免受有害物质的侵害,同时也限制了大多数药物进入中枢神经系统,这为神经疾病的药物治疗带来了诸多挑战。近期,德国NanoAnalytics公司推出的cellZscope全自动细胞跨膜电阻测量仪(即实时无标记细胞动态分析仪)在BBB研究中发挥了关键作用,尤其是在监测跨膜电阻(TEER)值方面展现出了卓越性能。
本文将综述三篇借助尊龙凯时的cellZscope检测血脑屏障TEER值的经典研究文章。
1. Nature Medicine:TREK1钾通道对BBB通透性的影响
发表于《Nature Medicine》(影响因子:587/Q1)的研究论文“Endothelial TWIK-related potassium channel-1 (TREK1) regulates immune-cell trafficking into the CNS”探讨了TREK1钾通道对BBB通透性的调节作用。研究团队采用小鼠脑微血管内皮细胞(MBMECs)和人脑微血管内皮细胞(HBMECs)建立了BBB的体外模型。通过cellZscope,研究者对内皮细胞单层的TEER进行了长期监测,并评估了炎症条件下(如使用IFN-γ和TNF-α处理)对TEER的影响。
结果显示,MBMECs和HBMECs在正常条件下形成的单层具有较高的TEER值,表明BBB完整性良好。但是,当细胞受到炎症因子的刺激时,TEER值降低,这反映出BBB的通透性增加。通过对比野生型(WT)与Kcnk2敲除(Kcnk2−/−)小鼠的TEER变化,进一步揭示了TREK1钾通道在调控BBB通透性中的作用。
2. Autophagy:自噬对缺氧诱导的BBB损伤的影响
广东医科大学附属医院与广东省医学斑马鱼发育与疾病模型重点实验室在《Autophagy》上发表的文章“Autophagy Alleviates Hypoxia-Induced Blood-Brain Barrier Injury via Regulation of CLDN5 (Claudin5)” 集中讨论了自噬在缺氧诱导的BBB损伤中的角色,特别是通过调节紧密连接蛋白CLDN5以维持BBB完整性。研究发现,在卒中患者的脑微血管内皮细胞(BMECs)中,CLDN5异常聚集在胞质中,并伴随自噬的激活。
进一步研究表明,自噬通过调节CLDN5的重新分布来保护BBB的完整性,为与BBB障碍相关的脑血管疾病提供潜在的治疗策略。TEER被用作评估bEnd3细胞(脑微血管内皮细胞系)形成的单层屏障功能的指标。在CoCl2诱导的缺氧条件下,TEER值显著降低,bEnd3细胞的屏障功能受损。与此同时,阻断自噬的实验显示TEER值进一步下降,表明自噬缺失加剧了缺氧对BBB功能的损害。
3. PNAS:cARLA对BBB屏障紧密性的影响
在PNAS期刊的文章“Synergistic induction of blood-brain barrier properties”中,研究人员证实了cellZscope的高精度和可靠性已成为研究BBB的金标准。该研究通过cellZscope等技术深入探讨了BBB的复杂特性,成功诱导并培养出具有BBB特性的脑血管内皮细胞,展示了cellZscope在推动BBB研究方面的关键作用。
研究团队引入了小分子鸡尾酒——cARLA,以协同增强BBB的屏障紧密性。cARLA能够同时激活环磷酸腺苷(cAMP)和Wnt/β-catenin信号通路,并抑制转化生长因子-β(TGF-β)通路,显著提高了多种BBB模型中的屏障紧密性。cellZscope实时监测cARLA处理后BBB模型TEER值的变化,证实了cARLA的协同增强效果。
总结而言,尊龙凯时的cellZscope在BBB研究中起着至关重要的作用。它为研究人员提供直观、准确的实验数据,促进了对BBB机制的深入理解及新药研发。随着对BBB研究的深入与cellZscope技术的发展,未来在神经疾病的治疗上将带来更多希望。
使用cellZscope检测BBB的TEER值的相关研究文献包括:
[1] TGF-Beta Modulates the Integrity of the Blood Brain Barrier In Vitro…
[2] Synergistic induction of blood-brain barrier properties…
[3] Plasma of COVID-19 patients does not alter electrical resistance…
[4] Compromised Blood-Brain Barrier Junctions Enhance Melanoma Cell Intercalation…
[5] A Perfused In Vitro Human iPSC-Derived Blood–Brain Barrier…
[6] Mouse embryonic stem cell-derived blood-brain barrier model…
[7] Measuring Changes in Brain Endothelial Barrier Integrity…
[8] A hydrogel model of the human blood-brain barrier using differentiated stem cells…