Растянуть в мозге эндотелиальные клетки микрососудов (CEND) в качестве<em> In Vitro</em> Травматические повреждения мозга Модель из гематоэнцефалического барьера

Черепно-мозговая травма (ЧМТ) является одной из ведущих причин смерти во всем мире. Около 10 миллионов человек страдают ежегодно ЧМТ и в этом крупном здоровья и медицинская проблема ^1. В связи с этим, различные в естественных условиях и в пробирке моделей TBI были созданы и разработаны для изучения ее механизмов ^2,3,4. Лучшего понимания TBI может помочь улучшить амбулаторное лечение и уменьшение связанной с ними смертности, заболеваемости и стоимости.

Многие модели для черепно-мозговой травмы, которые используют как в естественных условиях и в пробирке методы существуют. В естественных условиях модели могут имитировать реальное событие травмы головы. Однако из-за сложности в ситуации живом организме, доступ к интересующей ткани становится ограниченным ^2. В понимании физиологической реакции отдельных клеток в результате травмы нанесенные важно, что клетки выделяют из системных эффектов, которыеможет подавлять или изменять их индивидуальной реакции ^5. По этой причине, сотовые модели травмы ценную преимущества по сравнению с животных моделей с механической средой клетки можно точно контролировать ^6.

В пробирке систем, которые используют использования механической нагрузки на клетки или ткани для определения изменения индуцированного такой способ травмы были разработаны. Например, метод исследования влияния механических повреждений клетки была создана астроциты, нейроны, глиальные клетки и клетки эндотелия аорты ^7,8,9. В пробирке травмы модель создана для изучения грызунов и человека астроцитов химическая активность ¹⁰ используется устройство регулирования давления идентичны тому, что мы используем для нашей модели. Тот же метод был применен, чтобы вызвать травмы в результате растяжения в мозг мыши эндотелиальные клетки микрососудов (bEnd3) ¹¹ и ^12,13 корковых нейронов, а также, церебральный endothelial клетки от новорожденных поросят ^14. Устройство деформируется в нижней части лунки с культурой с получением таким образом механическое повреждение участка ^10. Это наносит вред от культивируемых клеток путем применения давление воздуха выше клеток. Это давление может отвлечь мембрана, на которой выращивают клетки, тем самым растяжение клеток. Различные степени растяжения (например, "низкая" умеренное "или" тяжелым ") может быть достигнуто путем установки воздушного импульса длительностью давление и интенсивность соответственно. Этот метод растяжения индуцированной травмы коррелирует с травматическим повреждением в естественных условиях ^7. Кроме того , этот метод травмы позволяет точно контролировать внеклеточной среде и может быть легко воспроизведен.

Хотя подобный подход был использован для многих других типов клеток мозга в том числе bEnd3, наша модель имеет то преимущество, что она использует мышиного мозга эндотелиальные клетки микрососудов (CEND), порожденнаяв нашей лаборатории. Эта клеточная линия является хорошо подходит модель через гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). Экстракорпоральное клеточных культурах использованы в качестве моделей BBB должен обладать характеристиками, которые позволили бы им служить проницаемость экрана. Один важный критерий в модельных клеточных пробирке является предиктором проницаемость ГЭБ, что она должна обладать физиологически реалистичной архитектуре клетки ^15. Хотя bEnd3 клетки обнаруживать характерные веретеновидной плоскоклеточный морфологии в культуре ^16, они обладают нерегулярным поведением морфогенетическую в пробирке которой они образуют цистоподобных полостей, а не регулярные трубчатых структур в фибрин гели ^17. Более того, когда клетки вводили в эмбриональные и новорожденных мышей, индуцированного они быстро растущие опухоли, летальной для эмбриональных мышей, но не у новорожденных и молодых мышей. Таким образом, предлагается, что один или более процессов, определяющих нормальных эндотелиальных рост, миграцию и дифференциацию были изменены или устраняяЭд в этой клеточной линии ^18. С другой стороны, морфологические, иммуноцитохимическое оценки эндотелиальных и BBB экспрессии маркера, биоэлектрических и парацеллюлярный измерения потока показывают, что наши BBB модель CEND действительно является подходящей модели BBB ^19.

Мозг эндотелия в естественных условиях характеризуется крайне сжатые проницаемости с транс-эндотелиальной электрического сопротивления (TEER) в диапазоне от 2000-5000 Ом · см ^2. Для изучения свойств микрососудов мозга барьер для фармацевтики, парацеллюлярная ограничений и герметичность клетки должны быть рассмотрены. В большинстве эндотелия капилляров головного мозга клеток (BCEC), это не сохраняется в качестве экспоната TEER клетки в пределах от 50-100 Ом · см ^{2 20.} Увековечен мозга эндотелиальной клеточной линии bEnd3 генерирует TEER значения не более 60 Ом · см ^{2 15.} В отличие от дифференциации клеток с CEND среде, содержащей сыворотку уменьшена дисплейTEER значения в диапазоне от 300-500 Ом · см ^{2 19,21.}

На сегодняшний день в пробирке моделей натяжных травмы в культивируемых эндотелиальных клетках головного мозга не хватает. Следовательно, в пробирке модель для травмы через стрейч травмы с использованием культуры эндотелиальных клеток головного мозга, которые действуют как модель BBB может оказаться полезной. В этом протоколе, мы представляем в пробирке модель, которая может имитировать реальное воздействие, что клетки мозга, в частности мозга микрососудистых эндотелиальных клетках BBB, получать в течение ЧМТ. Основным преимуществом данной модели является то, что количество травм к клеткам, а также во внеклеточную среду можно легко управлять точным образом позволяя легко воспроизводимость экспериментальной установки.