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Sci Rep:开发出首个3D类器官模型来研究炎症诱发血脑屏障功能异常的机制

来源:本站原创 2020-08-07 13:56

2020年8月7日 讯 /生物谷BIOON/ --近日,一篇发表在国际杂志Scientific Reports上的研究报告中,来自威克森林浸信医学中心等机构的科学家们通过研究开发出了首个拥有功能性血脑屏障的3D多细胞大脑类器官模型,其或许能作为一种极具潜力的平台来帮助筛选能控制机体炎症的药物,炎症是多种神经性疾病发病的核心,比如缺血性中风等。

图片来源: WFIRM

2018年,研究人员表示,他们开发出了一种3D大脑类器官,其是第一个类似于正常人类大脑解剖学结构的工程化组织,包括正常器官中所发现的六种主要的细胞类型,包括神经元细胞和免疫细胞等,这种类器官能促进形成一种完整的基于细胞的自然功能屏障,即血脑屏障,其能模拟正常的人体解剖学结构,而血脑屏障则是一种特殊的白透膜结构,其能将循环的血液与大脑隔离开,从而保护大脑免于外源性物质的损害。

研究者Goodwell Nzou博士指出,我们都知道,炎症是很多神经性疾病发生的原因,本文研究结果发现,炎症或许是血脑屏障功能异常的原因,而这些类器官则能帮助深入理解某些大脑的生理学改变。这项研究中,研究者表示,这种新型3D大脑类器官能被用来模拟氧气缺乏和炎症对血脑屏障功能所产生的影响,从而更好地理解缺血性中风发生期间人类大脑所发生的问题。

随后研究者评估了对血脑屏障维护非常关键的蛋白质的表达情况,即基底膜蛋白、紧密连接蛋白和血脑屏障转运蛋白等;结果研究人员发现了导致血脑屏障功能异常的显著变化,本文研究还揭示了血脑屏障如何渗漏以及如何允许血液中的成分轻松进入血脑屏障。此外,研究者还强调了类器官模型的重要性,因为其能帮助理解血脑屏障中疾病的发病机制,药物如何通过血脑屏障以及一旦药物跨越血脑屏障所产生的效应等,此外,研究人员还能优化个体化医学的模式,含有来自患者机体衍生细胞的类器官能帮助识别对患者非常特殊的个体化治疗靶点,并能利用不同药物进行测试从而确定哪些疗法或药物会给患者带来最佳的治疗效果。(生物谷Bioon.com)

原始出处:

Goodwell Nzou et al, Multicellular 3D Neurovascular Unit Model for Assessing Hypoxia and Neuroinflammation Induced Blood-Brain Barrier Dysfunction, Scientific Reports (2020). doi:10.1038/s41598-020-66487-8

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