Here, we describe a human blood-brain barrier model enabling to investigate lymphocyte transmigration into the central nervous system in vitro.
淋巴细胞外渗到中枢神经系统(CNS)是免疫监视的关键。淋巴细胞渗出的疾病相关的变化,可能会导致在中枢神经系统的病理生理改变。因此,淋巴细胞迁移的调查中枢神经系统重要的是要了解炎性中枢神经系统疾病和开发新的治疗方法。在这里,我们提出了人类血脑屏障的体外模型来研究淋巴细胞渗出。人脑微血管内皮细胞(HBMEC)的汇合生长在多孔聚对苯二甲酸乙酯的Transwell插入到模拟血脑屏障的内皮。屏障功能是由紧密连接免疫组织化学,跨内皮电阻(TEER)的测量以及伊文思蓝渗透的分析验证。这种模式使罕见的淋巴细胞亚群血细胞渗出的调查,如CD56 亮 CD16 暗淡/ – NK细胞。 Furtherm矿石,其他细胞,细胞因子和趋化因子,疾病相关的改变,以及对淋巴细胞迁移能力不同治疗方案的效果进行研究。最后,炎性刺激对内皮屏障的影响,以及不同的治疗方案可以被分析。
从血液进入组织的细胞迁移是免疫监视的关键。特定分子相互作用的序列确保位点特异性外渗到小肠,皮肤,淋巴结,中枢神经系统(CNS),以及其他组织1。在淋巴细胞迁移的改变都参与了许多的广泛传播疾病2的病理生理学。迁移到免疫豁免CNS是被严格调控,因此,该过程的改变参与CNS相关的疾病,如脑脊髓炎3,视神经,中风和多发性硬化(MS)2,4,5,6,7。因此,研究淋巴细胞渗出,以更好地了解疾病的病理生理机制,并制定一个工具,它是非常重要的疾病负担8,9,10,11,12的土壤改良。
淋巴细胞通过不同的路线迁移进入CNS。外渗通过毛细血管小静脉成可经由脉络丛内和跨血脑屏障血-脑脊液屏障蛛网膜下腔已经描述1,13,14,15。跨过血-脑屏障迁移是由淋巴细胞的内皮细胞14的相互作用进行。与此相反,以内皮细胞在外围,CNS的内皮细胞表达大量紧密连接的分子,从而严格限制细胞和蛋白质能够穿过血脑屏障的量小姑娘= “外部参照”> 16。炎症导致紧密连接的松动,并且诱导的粘附分子的表达;因此,增强淋巴细胞迁移进入CNS 1,17,18。
通过血 – 脑屏障外渗是一个多步骤过程。淋巴细胞系链对内皮细胞,然后沿着主要由选择素1,15介导的过程的内皮上滚动。随后,在淋巴细胞上表达由内皮分泌的趋化因子和相应的趋化因子受体之间的相互作用诱导整联的构象变化,从而促进牢固粘附到内皮细胞1。最后,无论是淋巴细胞针对沿着血流内皮屏障抓取transmigrating进入血管周围空间中之前,或立即和直接传动和失速igrate在牢固粘附1,19,20的部位。淋巴细胞外渗所有这些步骤都可以在体外使用不同技术21进行分析。延时录像显微镜用于研究的初步圈养及压延15。粘附分析提供关于牢固停滞的详细信息内皮障碍22。如这里演示轮回测定允许免疫细胞轮回21,23,24,25,26,27,28,29的分析。
使用体外血脑屏障模型的人,我们可以最近表明,较高的MIGRCD56 明亮的 CD16的atory容量暗淡/ – NK细胞相比,他们的CD56 暗淡 CD16 +同行通过在鞘内室21这NK细胞子集的优势体现。因此,我们的实验装置似乎是适用于模拟体内的情况。
在这里,我们提出了一种技术,调查淋巴细胞跨越人类血脑屏障的轮回。 在淋巴细胞迁移至CNS的体外分析是很重要的学习淋巴细胞渗出,潜在的疾病相关的变化,以及新的治疗方法的基本过程。
血 – 脑屏障模型的若干修改是可能的。例如,从上室细胞可以解析,调查了未迁移细胞群的组合物。此外,治疗的HBMEC单层与测定前24小时IFN-γ和TNF-α的可以用来模仿发炎…
The authors have nothing to disclose.
This study has been supported by the Collaborative Research Centre CRC TR128 “Initiating/Effector versus Regulatory Mechanisms in Multiple Sclerosis-Progress towards Tackling the Disease” (Project A9 to H.W. and C.C.G., project B1 to N.S.).
PBS | Gibco | 14190-094 | without CaCl2 or MgCl2 |
Fibronectin 1mg/mL | Sigma | F1141-5MG | from bovine plasma |
T-25 cell culture flask | Greiner BioOne | 690160 | |
HBMEC | ScienCell | 1000 | |
Pelobiotech | PB-H-6023 | ||
Accutase | Sigma | A6964-100ML | |
ECM-b | ScienCell | 1001-b | |
FBS | ScienCell | 1001-b | |
Penicillin/Streptomycin | ScienCell | 1001-b | |
Endothelial cell growth supplement | ScienCell | 1001-b | |
Transwell | Corning | 3472 | clear, 6.5mm diameter, 3.0µm pore size |
96-well flat bottom plate | Corning | 3596 | |
Evans blue | Sigma | E2129-10G | stock solution: 1 g/50 mL PBS |
B27 | Gibco | 17504-044 | 50x concentrated |
Infinite M200Pro | Tecan | ||
96-well black flat bottom plate | Greiner BioOne | 675086 | |
48-well plate | Corning | 3526 | |
RPMI 1640 | Gibco | 61870-010 | |
Flow Count Fluorospheres | Beckman Coulter | 7547053 | |
Na-EDTA | Sigma | E5134 | |
BSA | Sigma | A2153 | |
Gallios 10-color flow cytometer | Beckman Coulter | ||
Kaluza 1.5a | Beckman Coulter | ||
TNF-α | Peprotech | 300-01A | |
IFN-γ | Peprotech | 300-02 | |
CD3-PerCP/Cy5.5 | Biolegend | 300430 | clone UCHT1 |
CD56-PC7 | Beckman Coulter | A21692 | clone N901 |
CD16-A750 | Beckman Coulter | A66330 | clone 3G8 |
CD4-FITC | Biolegend | 300506 | clone RPA-T4 |
CD8-A700 | Beckman Coulter | A66332 | clone B9.11 |