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血脑屏障：转化医学工具
医学进步历来依赖于科学发现。直到Z近，科学一直受到技术进步的推动，这些进步一旦转化为临床，就会促进新的Z疗和干预措施。Z近，技术驱动的医学进步往往超过了实验室研究。例如，血管内装置、心脏和大脑起搏器、脊髓刺J器和手术机器人通常用于Z疗各种疾病。科学迅速扩展到更先进的疾病分子和遗传机制，通常使基于实验室的研究与仍然基于证据和结果的日常临床现实相距甚远。这种中断的一个公认原因是缺乏能够概括医生和W科医生所面临的临床现实的实验室工具。为了克服这一点，NIH 和 FDA Z近联手支持开发“芯片上的人”，这将使研究科学家在测试新实验疗法的有效性时能够在逼真的复Z品上进行实验。“人类芯片”的发展依赖于在体外生长各种Q官芯片的能力，动态体外血脑屏障模型，与适当的血管供应和神经相连，以及我们测量和执行这些几乎不可见的实验的能力Q官。在芯片上按比例缩小的组织结构之一是人类血脑屏障。这篇综述给出了 BBB 体外模型的历史观点，并总结了试图填补研究建模和患者护理之间差距的Z新 3D 模型。我们还总结了这些 BBB 体外模型如何应用于研究人类大脑疾病及其Z疗方法。我们选择了 NeuroAIDS、COVID-19、多发性硬化症和阿尔茨海默病作为体外模型应用于神经系统疾病的例子。作为对 BBB 更深入了解的结果，与这些疾病有关的主要见解可以揭示诊断发展的新途径、更有效的Z疗方法以及疾病病因学和病理进展的明确清晰度。
可以使用 DIV-BBB 进行的体外研究示例包括
1) 来自多细胞生物的细胞的分离、生长和鉴定。 DIV-BBB允许内皮细胞、上皮细胞、胶质细胞和肿L细胞以及周细胞的生长。
2) 使用从人脑或其他对血流至关重要的器G中分离出来的手术样本。
3) 动脉和静脉中剪切应力的影响。
4) 转移性肿L从外周器G向脑迁移的研究。
5) 抗Z瘤Y物疗X/毒性的预测。
6) Y物转运蛋白在人类或啮齿动物大脑中的作用的体外表征。
7) 在人源化和啮齿动物 BBB 模型中通过纳米球、病毒载体和 siRNA 进行Y物递送。
8) K体Y物或其他大分子量蛋白质的功效和渗透性。
9) Y物在肝细胞、脑屏障等外周器G系统模型中的分布、代谢和排泄过程。
血脑屏障的形态学和功能表征
细胞培养模型已广泛用于血脑屏障 BBB 功能的研究。然而，一些体外模型无法再现原位脑微血管内皮细胞的一些（如果不是大多数）生理和形态学特性。我们Z近开发了一种动态的三维 BBB 模型，其中暴露于腔内流动的内皮细胞在与胶质细胞长期共培养后形成离子和蛋白质的屏障。我们进一步表征了这种细胞培养模型，以确定这些屏障特性是否是由于 BBB 表型的表达。使用人、牛或啮齿动物来源的内皮细胞。当与胶质细胞共培养时，腔内生长的内皮细胞发展出与体内内皮细胞相似的特征，包括在叉指过程中的紧密连接接触和高跨内皮电阻。这种体外 BBB 的特点是表达了一种对哇巴因敏感的 NarK 泵，体外血脑屏障模型，因此有利于钾离子流向管腔，血脑屏障，同时防止 Kq 外渗。同样，体外 BBB 阻止了不能透过血脑屏障的Y物（如吗K、蔗糖和甘L醇）通过。同时允许C碱等亲脂性物质在腔外积聚。Z后，示踪研究揭示了天冬氨酸立体选择性转运蛋白的表达。我们得出结论，体外动态 BBB 模型可能成为研究 BBB 功能和测试Y物通过脑内皮单层的有用工具。
