大鼠脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养血脑屏障体外模型的建立

[目的]建立大鼠脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养血脑屏障体外模型。[方法]采用原代培养脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养方法建立血脑屏障体外模型。[结果]星形胶质细胞与脑微血管内皮细胞共培养可提高血脑屏障特异性酶——γ-谷胺酰胺转肽酶、碱性磷酸酶的表达,提高脑微血管内皮细胞跨细胞间电阻。[结论]成功建立脑微血管内皮细胞与星形胶质细胞共培养血脑屏障体外模型,而且较单层内皮细胞模型更接近在体状态。     

体外血脑屏障模型的建立

目的:利用自发转化的人脐静脉内皮细胞系ECV304和分离纯化的大鼠星形胶质细胞共培养试图建立一种具有重复性好、细胞纯度高、培养操作简便、接近在体状态的体外血脑屏障模型。方法:分3步:(1)分离纯化培养大鼠星形胶质细胞;(2)建立体外血脑屏障BBB模型(内皮细胞系/星形胶质细胞非接触共培养);(3)模型鉴定。结果:利用ECV304与原代培养的星形胶质细胞共培养建立的血脑屏障模型无论是在形态学、屏障功能上还是内皮细胞的特异性标志物的表达水平上都与在体血脑屏障的特性相似。结论:可以利用ECV304与原代培养的星形胶质细胞共培养建立体外血脑屏障模型。     

人参总皂苷调控中风后巢内细胞对神经干细胞的作用

目的:中风是一种严重危害人类健康的疾病,神经干细胞能够促进中枢神经系统功能的修复。神经干细胞的增殖、分化、迁移需要干细胞niche的调控,前期实验发现人参总皂苷可以显著增加中风后神经干细胞的数量。体外模拟神经干细胞niche内星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞对神经干细胞的影响,以研究人参总皂苷是否能作用于星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞而促进中风后神经干细胞的分化,修复脑损伤?将脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞和神经干细胞共培养,观察模拟神经干细胞niche内复杂微环境条件下,人参总皂苷能否使脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞分泌的VEGF增多,从而促进中风损伤的神经干细胞分化。方法:取1-3d的新生SD大鼠,分离培养星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞。取孕16d SD大鼠,分离培养神经干细胞。利用Transwell装置,将神经干细胞、星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞共培养。制备神经干细胞缺氧6h的脑中风模型。用含1μg/ml的人参总皂苷培养基作用1d,设置空白对照组。MAP-2标记成熟神经元,GFAP标记星形胶质细胞。用细胞免疫荧光化学染色检测缺氧6h神经干细胞分化后的MAP-2和GFAP阳性细胞比例,ELISA检测人参总皂苷对星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞共培养上清中VEGF含量的影响。结果:与脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞共培养条件下,与空白对照组比较,人参总皂苷可显著增加MAP-2阳性细胞比例(P<0.01);人参总皂苷作用于星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞48h可显著上调VEGF表达(P<0.01)。结论:人参总皂苷作用于脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞可增加中风后神经干细胞向神经元定向分化并促进其成熟,可能与人参总皂苷调控脑微血管内皮细胞和星形胶质细胞VEGF分泌,改善神经干细胞niche微环境有关。     

兔脑微血管内皮细胞的培养及鉴定

目的：建立简便、有效的兔脑微血管内皮细胞体外原代培养方法。方法：兔脑皮质通过匀浆、过筛分离处理后接种，原代培养兔脑微血管内皮细胞，并通过Ⅷ因子相关抗原免疫组化染色和透射电镜观察鉴定。结果：培养的细胞呈典型的“铺路石”状生长，Ⅷ因子相关抗原免疫组化染色为阳性。结论：该方法可方便获取较纯净的脑微血管内皮细胞。     

大鼠大脑皮层星形胶质细胞的传代培养

目的：获得纯度较高的星形胶质细胞材料用于进一步实验。方法：采用大鼠神经胶质细胞的原代培养和传代培养方法。取生后24h以内Wistar大鼠脑皮层，用机械法和胰蛋白酶消化法分散细胞，制成细胞悬液，接种于无底物黏附培养瓶中，置37℃，5％CO2培养箱中培养。培养液为DMEM/F12混合培养液。待细胞铺满瓶底后传代，并对传代细胞进行形态观察、吖啶橙荧光染色和星形胶质细胞的免疫细胞化学鉴定。结果：通过传代得到了形态典型含量较高的星形胶质细胞。结论：在无底物黏附培养的条件下，星形胶质细胞在体外能够得到良好的生长，并被纯化。     

血脑屏障体外模型的建立与评价

血脑屏障由脑微血管内皮细胞、星形胶质细胞（astrocyte,As）足突、基底膜及周皮细胞组成.脑微血管内皮细胞是BBB主要结构基础,As对维持BBB的完整性起重要作用].本研究采用人脐静脉内皮细胞（HUVEC）与小鼠As共培养构建BBB体外模型,并对其形态及屏障功能进行鉴定,以期成为体外研究物质（包括药物）经BBB通透的一种简便而可靠的工具.     

黄芪甲苷、麦冬皂苷作用于大鼠星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞对中风后神经干细胞增殖和分化的影响

大脑缺血缺氧的损伤,导致体内神经干细胞巢微环境结构和功能的紊乱,实验室前期研究表明三七总皂苷、人参总皂苷能够促进中风后神经干细胞增殖、迁移和分化,促进脑缺血后缺氧后VEGF的表达。黄芪甲苷、麦冬皂苷是否能够通过作用于神经干细胞巢内的星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞,通过调控VEGF的表达促进神经干细胞的增殖和分化尚不清楚。目的:分别将胎大鼠星形胶质细胞、脑微血管内皮细胞与神经干细胞共培养,模拟体内复杂的神经干细胞巢微环境,研究黄芪甲苷、麦冬皂苷是否能够通过作用于神经干细胞巢内的星形胶质细胞和脑微血管内皮细胞,通过调控VEGF的表达促进神经干细胞的增殖和分化,启动脑损伤结构和功能的修复。材料:取孕15 d SD大鼠,用以分离培养神经干细胞、星形胶质细胞、和微血管内皮细胞。方法:利用Transwell装置,分别将大鼠星形胶质细胞、微血管内皮细胞和神经干细胞共培养。设立空白对照组、模型组和中药有效成分组,于氧糖剥夺模型4小时后2h、4h和6h3个时间点分别收集处理细胞和培养液,做ELISA和免疫荧光双标染色。结果:大鼠星形胶质细胞、脑微血管内皮细胞分别与神经干细胞共培养条件下,与空白对照组比较,黄芪甲苷、麦冬皂苷可显著增加Brdu、Tuj-1和Vimentin阳性细胞数(P<0.05),显著上调VEGF的表达(P<0.05)。结论:黄芪甲苷、麦冬皂苷通过作用于大鼠星形胶质细胞和微血管内皮细胞,促进神经干细胞的增殖和分化,可能与黄芪甲苷、麦冬皂苷通过促进VEGF的分泌调控神经发生有关。     

大鼠心脏微血管内皮细胞原代培养方法研究

目的探讨大鼠心脏微血管内皮细胞的原代培养技术,以获取纯化的大鼠心脏微血管内皮细胞。方法应用体质量80 g的雄性Wistar大鼠左心室的微血管内皮细胞进行原代培养并传代培养;通过倒置显微镜扫描观察其形态,同时对培养细胞采用免疫组织化学荧光染色法进行内皮表面因子(vWF)鉴定,并用Hoechst染色,于荧光倒置显微镜下观察。结果体外培养的大鼠微血管内皮细胞呈梭形,形成单层后呈典型的鹅卵石样或铺路石样排列。采用Hoechst染色后,可见90%以上的细胞胞浆和核膜周围被染成红色,细胞核呈蓝色荧光;merge 3染色见细胞胞浆和核膜周围被染成黑色,细胞核呈蓝色;cy-3染色见细胞胞浆和核膜周围被激发出红色光。证明培养细胞为血管内皮细胞。结论通过改进的微血管内皮细胞分离方法培养获得的细胞,生长状态良好、纯度高,且能够稳定地传代培养。     

大鼠脑微血管内皮细胞的培养与鉴定

目的探讨大鼠脑微血管内皮细胞体外培养方法,为血管内皮细胞的研究打下基础。方法用胶原酶消化大鼠脑皮质制成细胞悬液再进行培养,用光镜及免疫组织化学检测进行鉴定。结果分离的大鼠脑微血管内皮细胞体外培养5～7d左右可长成单层,光镜下为多角形或扁平梭形,呈"铺路石样"排列,第Ⅷ因子相关抗原免疫组织化学测定阳性。结论该分离细胞培养法可培养出大鼠的脑微血管内皮细胞。     

鼠尾胶为贴黏剂的微血管内皮细胞培养

目的:以鼠尾胶为贴黏剂,建立一种成本低且生长状态良好的微血管内皮细胞体外培养体系。方法:无菌条件下制作鼠尾胶,并均匀铺在培养皿中。分离收集脑微血管段,接种于铺有鼠尾胶的培养皿中进行培养。用内皮细胞的两种重要标记物VIII因子相关抗原和γ-谷氨酰转酞酶(-γglutamyl-transpeptidase,γ-GT)鉴定细胞,并以3H-TdR掺入法观察培养细胞对血清刺激的增殖反应性。结果:显微镜观察从脑微血管段生长出的细胞具有内皮细胞生长特性:单层“卵石样”排列特征和接触生长抑制;VIII因子免疫组织化学染色呈阳性;培养上清含有大量的γ-谷氨酰转酞酶[(5.01±0.07)IU/L];证实鼠尾胶做为贴黏剂获得的是内皮细胞。10%胎牛血清刺激后3H-TdR掺入率较对照组增加87.5%(P<0.05)。结论:本研究用鼠尾胶做为贴黏剂,降低微血管内皮细胞培养成本,且细胞生长状态良好,表明该方法是一种比较经济可靠的微血管内皮细胞培养体系。     

Relationship between aquaporin-4 expression in astrocytes and brain edema caused by glioma]

OBJECTIVE: To investigate the relationship between aquaporin-4 (AQP4) water channel expression in astrocytes and brain edema caused by glioma. METHODS: The changes of water transport in in vitro blood-brain barrier models were examined using high-performance liquid chromatography (HPLC), and the expression level of AQP4 was assayed by semiquantitative RT-PCR. RESULTS: The water transport of the in vitro blood-brain barrier model from the luminal side to basolateral side was increased after coculture with glioma cells, which induced significantly decreased expression level of AQP4 in the astrocytes. CONCLUSIONS: Glioma cells can promote water transport in in vitro blood-brain barrier model from the luminal side to abluminal side, and the brain edema induced by the glioma cells may not necessarily be the result of hyperpermeability of the blood-brain barrier to macromolecules in the plasma. The decreased expression level of AQP4 induced by glioma cells may be a molecular mechanism for neoplastic brain edema in patients with glioma.     

星形胶质细胞水通道4表达变化与胶质瘤性脑水肿的关系

目的研究脑胶质瘤细胞对体外血脑屏障模型水转运及星形胶质细胞水通道4的影响。方法利用重水的荧光特性及高效液相系统检测体外血脑屏障模型对水转运的变化。采用半定量RT-PCR的方法分析胶质瘤细胞作用后星形胶质细胞水通道4的表达变化。结果胶质瘤细胞可以明显增强体外血脑屏障模型对水由内皮细胞腔面至基底面的扩散。这一过程不依赖于白蛋白等大分子物质的通透性变化。同时,胶质瘤细胞明显降低了胶质细胞水通道4的表达水平。结论胶质瘤细胞可以明显增强体外血脑屏障模型对水由内皮细胞腔面向基底面的扩散。胶质瘤性脑水肿不一定是血浆中大分子物质通透性增加的结果。胶质瘤细胞对胶质细胞水通道4的影响可能是胶质瘤性脑水肿产生的分子机制之一。     

高温对血脑屏障内皮细胞紧密连接的影响

目的探讨高温对血脑屏障内皮细胞间紧密连接的影响及其分子机制。方法利用内皮细胞与胶质细胞共培养建立体外血脑屏障模型。采用Millicell-ERS系统检测血脑屏障模型的跨内皮阻抗(transendothelial resistance, TER)。对内皮细胞间紧密连接采用银染的方法研究其结构的完整性。运用半定量RT-PCR的方法分析高温作用后血脑屏障内皮细胞紧密连接蛋白zonula occluden 1(ZO-1)的表达变化。结果43 ℃作用2 h后,体外血脑屏障模型TER均值由(321.30±58.59)Ω·cm2下降至(65.67±6.02)Ω·cm2。同时,内皮细胞紧密连接的银染显示,内皮细胞紧密连接完整性明显破坏。RT-PCR分析结果显示,高温条件下体外血脑屏障模型中内皮细胞ZO-1的表达水平明显降低。结论高温可以明显破坏血脑屏障内皮细胞间紧密连接的完整性,高温条件下内皮细胞ZO-1表达水平的降低是血脑屏障热损伤的重要分子机制。     

高原低氧对血脑屏障结构及其药物通透性影响的研究进展

中枢神经系统疾病治疗药物需通过血脑屏障进入脑组织发挥作用。在高原低氧环境下,血脑屏障组织结构中的紧密连接蛋白、星型胶质细胞和内皮细胞上的转运蛋白、内皮细胞上的ATP发生变化,同时血脑屏障通透性增加。这些变化是高原地区中枢神经系统疾病患者的合理用药的重要参考。本文就高原低氧对血脑屏障结构及其药物通透性影响的研究进展作一综述。     

脑靶向硫化银量子点的构建及体外跨血脑屏障作用

目的：设计脑胶质瘤靶向的Ag2S量子点及Ag2S-PEG量子点近红外二区成像探针,并比较修饰脑靶向肽Angiopep-2（ANG）前、后量子点通过体外血脑屏障及靶向脑胶质瘤细胞的能力。方法：Ag2S量子点及Ag2S-PEG量子点和脑靶向肽ANG经EDC和NHS介导,发生氨基和羧基的缩合反应进行连接。对Ag2S、Ag2S-ANG、Ag2S-PEG、Ag2S-PEG-ANG量子点的结构及粒径进行琼脂糖电泳、动态光散射及透射电镜等表征,并评价其对U87 MG和bEnd.3细胞的细胞毒性以及穿透体外血脑屏障的能力。结果：修饰ANG肽后的Ag2S-ANG、Ag2S-PEG-ANG量子点水合粒径较Ag2S、Ag2S-PEG增大,差异有统计学意义（P＜0.05）;表面Zeta电位正电性增强;在琼脂糖电泳中迁移距离变短。MTT实验发现,Ag2S、Ag2S-ANG、Ag2S-PEG、Ag2S-PEG-ANG四种量子点在100 μg/mL以下对U87 MG和bEnd.3细胞的存活率没有影响。在体外血脑屏障模型中,Ag2S-ANG、Ag2S-PEG和Ag2S-PEG-ANG均能够穿过上层的bEnd.3细胞到达下层培养基中,而Ag2S-ANG被下层的U87 MG细胞摄取的量有较大提升,约是Ag2S量子点的6倍,差异有统计学意义（P＜0.01）。结论：本研究成功构建了2种脑靶向硫化银量子点,其中Ag2S-ANG能够跨体外血脑屏障系统,靶向脑胶质瘤细胞,为进一步的体内脑靶向成像奠定了基础。     

海洛因成瘾大鼠脑血脑屏障超微结构的变化

目的：建立海洛因成瘾大鼠模型,电镜下观察其脑组织中血脑屏障及其周围胶质细胞的超微结构变化。方法：采用递增法给大鼠皮下注射海洛因人为建立海洛因成瘾动物模型,设对照组和模型组,取两组大鼠多部位脑组织作电镜观察。结果：海洛因成瘾大鼠脑内各取材部位在电镜下都能观察到血脑屏障(BBB)通透性增加的一系列超微结构变化,如毛细血管内皮细胞变薄、内皮细胞内吞饮小泡明显增多、内皮细胞间紧密连接破坏等。BBB毛细血管基膜外星形胶质细胞足板水肿,毛细血管周围星形胶质细胞也水肿。结论：海洛因成瘾大鼠脑组织广泛性出现BBB通透性增加的超微结构变化,BBB周围星形胶质细胞水肿,这些改变影响脑细胞与外周之间的物质交换和信息交流,最后引起脑细胞损害,此作用应是海洛因致脑损害的病理机制之一。     

microRNA-155在缺氧肺癌脑转移中的作用

  目的  明确缺氧与肺癌细胞释放microRNA-155的关系, 揭示肺癌脑转移的可能机制。  方法  建立人A549肺癌细胞缺氧模型，缺氧培养肺癌细胞0.5、2、4、8、12和24 h(并设同期常氧对照组)后，免疫荧光法和Western blot法测定肺癌细胞内热休克蛋白70 (hsp70)的表达水平；建立hsp70过表达的人肺癌细胞株A549/hsp70，实时荧光定量PCR(qRT-PCR)法测定缺氧各时点A549细胞和A549/hsp70细胞培养液内microRNA-155含量。构建体外血脑屏障模型，给予缺氧不同时间点的A549肺癌细胞培养液后，辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase, HRP)检测体外血脑屏障模型的通透性变化；自动细胞计数仪计数Transwell下室培养液中的A549肺癌细胞数。将缺氧不同时间点的A549肺癌细胞培养液经尾静脉注入Wistar大鼠体内，Western blot法测定紧密连接蛋白occludin在脑组织血脑屏障内皮细胞中的表达水平；伊文思兰检测动物血脑屏障通透性改变。  结果  肺癌细胞缺氧8 h时，肺癌细胞内hsp70和培养液内microRNA-155的表达均达最高水平(P < 0.05)。与A549细胞相比，缺氧2~24 h时，A549/hsp70细胞培养液内microRNA-155含量的增加更显著。缺氧8 h，血脑屏障通透性最大，透过血脑屏障模型的肺癌细胞数最多。在动物水平，给予缺氧8 h的肺癌细胞培养液后，动物脑组织血脑屏障内皮细胞的occludin表达最低，且此时实验动物的血脑屏障通透性亦最大。  结论  缺氧可引起肺癌细胞内hsp70生成增多，促进了microRNA-155的表达，进而导致血脑屏障occludin表达减少，血脑屏障通透性增大，最终引起肺癌细胞转移入脑。     

血脑屏障体外实验模型的建立

目的:应用培养的CBA/J小鼠脑血管内皮细胞(brain microvascular endothelial cells,BMVEC)构建血脑屏障(blood-brain barrier,BBB)的体外实验模型.方法:将BMVEC种植在明胶包被的24孔板细胞插入器的微孔滤膜上培养至汇合状态,通过4 h液面渗漏实验、扫描和透射电镜、血脑屏障形成前后膜两侧的电阻以及辣根过氧化物酶(horseradish peroxidase,HRP)的通透性和RMP-7对血脑屏障通透性的调控作用来证实BBB的形成.结果:BMVEC培养至汇合后,4 h液面渗漏实验成为阳性;扫描电镜显示细胞形成单层,透射电镜证实细胞间形成紧密连接;跨细胞电阻(the transendothelial electrical resistance,TEER)分别为汇合前和人脐静脉内皮细胞的3.2倍和7.7倍;对HRP的通透率分别为前对照组的13.4%和6.7%;RMP-7处理使HRP在BBB的通透率增加了2.7倍.结论:构建的BBB体外模型在形态学、电阻和通透性方面具备了BBB的基本特性,适用于中枢神经系统药物跨BBB能力的研究.