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研究人员在芯片上培养人血脑屏障

谨慎的守门员站在大脑及其循环系统之间,以让其进入并阻止坏处,但是这种被称为血脑屏障的搬运工也阻止了治疗阿尔茨海默氏病或​​癌症等疾病的试验药物进入大脑。

现在,由佐治亚理工学院的研究人员领导的团队设计出了一种更紧密地研究障碍的方法,目的是帮助药物开发商做到这一点。在一项新的研究中,研究人员在芯片上培养了人类的血脑屏障,比以前的芯片更真实地重现了其生理机能。

新的芯片为屏障的中心成分,即称为星形胶质细胞的脑细胞,设计了一个健康的环境,它不是神经元,而是神经元与循环系统的代祷者。人脑中的星形胶质细胞与称为内皮细胞的脉管系统中的细胞相互作用,共同作为血脑屏障。

但是,星形胶质细胞特别挑剔,这使其成为网守系统的重要组成部分,但也难以以生理上准确的方式进行培养。新芯片通过以3D而非平面或2D方式进行培养,从而满足了星形胶质细胞的敏感性。

3D空间使星形胶质细胞更自然地发挥作用,并且通过使培养的内皮细胞更好地发挥功能,从而改善了整个屏障模型。新芯片为研究人员提供了比以前的屏障模型更健康的血脑屏障功能。

星形胶质细胞中的“ Astro”

您需要能够以健康状态和体内平衡紧密模拟芯片上的组织。如果我们不能建立健康状态的模型,那么我们也不能真正建立疾病的模型,因为我们没有准确的控制措施可以对付它。”

在新芯片中,星形胶质细胞甚至在3D空间中看起来更加自然,呈星形的星形形状,从而赋予它们“ astro”名称。相比之下,在2D文化中,星形胶质细胞看起来像带有条纹的煎蛋。通过这种3D设置,该芯片为可靠的人血脑屏障研究提供了可能性,而目前这种方法很少。

金说:“没有任何一种动物模型能够与人类血脑屏障的复杂功能相提并论。我们需要更好的人类模型,因为成功进入动物大脑的实验药物未能达到人类屏障的水平。”

该小组于2020年1月10日在《自然通讯》杂志上发表了其研究结果。该研究由美国国立卫生研究院资助。Kim成立了一家公司,计划在将来大规模生产这种新芯片,以用于学术研究和潜在的药物研究。

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