跳到主要内容

“血脑屏障的信号转导”虚拟研讨会摘要

A1 SARS-CoV-2刺突蛋白在无生产性病毒感染的情况下诱导脑周细胞免疫反应性

Natija Aldib1,2,3Rayan Khaddaj-Mallat1,2安妮-索菲·帕奎特1、3艾默里克·费雷尔2、3莎拉·莱科迪尔1、3——马克西姆·伯纳德1、3, Armen Saghatelyan2、3艾曼·埃拉利1、3

1魁北克-拉瓦尔大学研究中心神经科学轴,魁北克市,QC;加拿大;2CERVO研究中心,加拿大魁北克市;3.加拿大魁北克市拉瓦尔大学医学院精神病学和神经科学学系

通讯:Ayman ElAli - ayman.el-ali@crchudequebec.ulaval.ca
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a1

COVID-19是一种由严重急性呼吸综合征冠状病毒-2 (SARS-CoV-2)引起的呼吸道疾病。2019冠状病毒病的发病机制尚不明确,可导致血管介导的神经系统疾病。SARS-CoV-2通过与识别病毒刺突(S)蛋白的血管紧张素转换酶2 (ACE2)结合感染宿主细胞。脑周细胞在神经血管界面表达ACE2,概述了其在COVID-19微血管损伤中的可能意义。然而,周细胞对SARS-CoV-2的反应尚不清楚。在这里,我们报道了ACE2在人脑血管周细胞中的表达是高度动态的,并在S蛋白刺激下增加。暴露于S蛋白的周细胞发生表型改变,表现为收缩蛋白和肌纤维化蛋白的表达增加以及细胞内钙动态的改变。此外,S蛋白在周细胞中诱导脂质过氧化、氧化和亚硝化应激,并引发免疫反应,这一反应因缺氧而增强,这是一种与血管合并症相关的疾病。S蛋白暴露联合缺氧可促进促炎细胞因子的产生。最后,我们发现S蛋白可以通过鼻内途径到达小鼠大脑,在小鼠大脑多灶微闭塞模型中,反应性表达ace2的周细胞被募集到发生纤维化瘢痕形成的受损组织中。 Our data demonstrate that the released S protein is sufficient to mediate pericyte immunoreactivity, which may contribute to microvasculature injury in absence of a productive viral infection.

给予支持:这项工作得到了神经科学专题研究中心(CTRN) (#DR127915),加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC) (#RGPIN-2017-06119),魁北克研究基金会(FRQS)(#35170)和加拿大卫生研究院(CIHR)(#169062)的资助。

研究微流控血脑屏障共培养模型治疗胶质母细胞瘤的途径

Karin Danz, Lena Gammel, Saskia Altmaier, Julia Majer, Thorsten Knoll, Ina Meiser和Sylvia Wagner

Fraunhofer生物医学工程研究所,Sulzbach/Saar,德国

通讯:Karin Danz- karin.danz@ibmt.fraunhofer.de。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a2

胶质母细胞瘤是成人最常见的原发性脑肿瘤,中位总生存期仅为15个月。与其他肿瘤学研究一样,许多方法正在研究中,许多新的或改进的治疗方案正在开发中或正在进行临床试验。然而,与其他癌症相比,胶质母细胞瘤治疗的总体进展并不明显。一个主要的障碍是,由于它的定位,潜在的治疗药物必须能够克服血脑屏障。为了评估外泌体作为减少胶质母细胞瘤靶向递送的载体,我们正在建立一个微流控模型,该模型结合了hips衍生的血脑屏障室和脑侧胶质母细胞瘤球体,以及在血液侧释放靶向外泌体的治疗性类器官。我们的研究表明,每种基于细胞的成分都可以在这种三重培养装置中可靠地培养长达5天,从而可以在较长时间内评估治疗效果。该系统的设计可以在实验过程中进行基于介质的采样和下游分析,也可以在实验结束后对所有细胞成分进行去除和单独分析。这为跨不同流体和细胞室的外泌体运输的多方面分析提供了基础,并允许详细研究治疗性外泌体对靶向胶质母细胞瘤结构和必须克服的生物屏障的影响。

A3超声调制后神经血管单元的细胞和亚细胞时空特征

Elisa Goncalves de Andrade1Rikke Hahn kofed2, Kullervo Hynynen2、3、4伊莎贝尔·奥伯特2、5、*还有玛丽·伊芙·特伦布莱1、6、7、8、9 *

1维多利亚大学医学部,加拿大维多利亚;2加拿大多伦多Sunnybrook研究所生物科学与脑科学研究项目;3.加拿大多伦多Sunnybrook研究所物理系;4加拿大多伦多大学Temerty医学院医学生物物理系;5加拿大多伦多大学检验医学与病理生物学系;6加拿大魁北克市拉瓦尔大学魁北克CHU研究中心Axe神经科学;7加拿大蒙特利尔麦吉尔大学神经内科和神经外科;8加拿大魁北克市拉瓦尔大学分子医学系;9加拿大温哥华英属哥伦比亚大学生物化学与分子生物学系

*文章的第二作者。

通信:Marie-Eve Tremblay - evetremblay@uvic.ca
中枢神经系统的液体和障碍2017,18 (1): 1 - 3

经颅磁共振成像引导聚焦超声联合静脉微泡(MRIgFUS)已成为一种微创技术,可瞬时调节血脑屏障(BBB)的通透性,增加治疗药物从血液到大脑的运输和被动扩散。在小鼠模型中,带微泡和不带微泡的FUS与海马神经发生和胶质细胞吞噬淀粉样蛋白增加有关。然而,MRIgFUS对NVU成分的影响在很大程度上仍然未知。这些关键数据确定了内皮细胞、基底膜、周细胞、星形胶质细胞、小胶质细胞、血管周围巨噬细胞和神经元的结果,需要验证MRIgFUS短暂调节血脑屏障和NVU的超微结构的假设,这对整个大脑稳态至关重要。我们建议通过在mrigfus后1、24和96小时对成年小鼠海马的血脑屏障和NVU进行细胞和亚细胞时空表征来深入了解这种结构调节。这些时间点将用于表征FUS诱导血脑屏障调制期间和之后的血脑屏障和NVU状态。使用聚焦离子束扫描电子显微镜,我们将研究所有NVU成分在细胞(即接触数量,血脑屏障覆盖面积)和亚细胞(即液泡密度,吞噬体,溶酶体,改变的线粒体,密度囊泡和小泡)水平上的变化。在当前的报告中,我们说明并讨论了将在本项目中使用的超微结构分析方法。这项研究将使我们能够建立适合描述MRIgFUS后细胞和亚细胞变化的最佳标准,这对未来的机制研究至关重要。

给予支持:这项工作得到了加拿大卫生研究院(资助FRN-168906给I.A.和FDN-154272给K.H.)、国家生物医学成像和生物工程研究所(RO1-EB003268,给K.H.)、Sunnybrook健康科学中心聚焦超声研究特惠主席和自然科学与工程研究委员会(NSERC)发现资助(M-E。t)。FDC基金会、WB家庭基金会、Gerald和Carla Connor、加拿大研究主席计划(I.A.和m.e.)也获得了额外的资金。t)。R.H.K.获得加拿大阿尔茨海默病学会博士后奖学金和嘉士伯国际化奖学金(CF20-0379)。

A4新的基于hiPSC的血脑屏障球体模型

娜•马修1Sabrina Oerter2Winfried Neuhaus3.Andreas Brachner3., Jörg Piontek4马克·梅茨格1,2安特耶·阿佩尔-门泽尔1,2

1维尔茨堡大学医院,组织工程与再生医学主席,德国维尔茨堡;2Fraunhofer硅酸盐研究所ISC,再生疗法转化中心TLC-RT,德国w rzburg;3.AIT奥地利技术学院卫生与生物资源中心,奥地利维也纳;4Charite Berlin,德国柏林临床生理学研究所

通讯:Sanjana Mathew - sanjana.mathew@uni-wuerzburg.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a4

多年来,基于原代或永生化人细胞的各种体外血脑屏障(BBB)模型已经被开发出来[1],然而,它们并不像在体内那样表现出典型的细胞旁紧密性。人诱导多能干细胞(hiPSC)分化为脑毛细血管内皮细胞(BCECs)提供了一种有希望的方法来规避这一问题[2-4]。常规使用的基于transwell的模型缺乏直接的神经血管细胞相互作用,这导致了对先进模型开发的关注。组织工程的进展表明,三维血脑屏障球形模型可以使用永生化细胞或原代细胞自发生成[5-7]。我们之前建立了使用transwell系统生成二维共培养BBB模型的协议[8]。为了改善该模型的缺陷,我们利用hipsc衍生的bccc、原代星形胶质细胞和原代周细胞建立了一种先进的血脑屏障球形模型。通过冷冻断裂电子显微镜对我们的模型进行表征,发现存在紧密连接。此外,与2D transwell相比,在mRNA水平上观察到连接粘附分子-1、atp结合盒转运蛋白ABCA-1、血管内皮生长因子- a、Claudin-11和血小板内皮细胞粘附分子-1的上调。我们还通过免疫荧光证实了Zonula-Occludes-1、转铁蛋白受体、葡萄糖转运蛋白1和p -糖蛋白的存在和定位。我们的先进模型通过直接细胞接触模拟体内生理,并为个性化治疗的发展提供了潜力。

给予支持:这项工作得到了地平线2020项目影响(提案号807015-2)的支持,并得到了德国维尔茨堡大学生命科学研究生院的资助。

参考文献

  1. 1.

    Appelt-Menzel A, Oerter S, Mathew S, Haferkamp U, Hartmann C, Jung M等。人类ipsc衍生的血脑屏障模型:临床前药物发现和开发的宝贵工具?中国生物医学工程学报,2014;33(1):391 - 391。https://doi.org/10.1002/cpsc.122

  2. 2.

    Lippmann ES, Azarin SM, Kay JE, Nessler RA, Wilson HK, al - ahmad A等。从人多能干细胞衍生血脑屏障内皮细胞。生物工程学报,2012;30(8):783-91。https://doi.org/10.1038/nbt.2247

  3. 3.

    Lippmann ES, Al-Ahmad A, Azarin SM, Palecek SP, Shusta EV。基于干细胞来源的维甲酸增强的多细胞人血脑屏障模型。科学通报,2014;4(4):416。https://doi.org/10.1038/srep04160

  4. 4.

    钱涛,Maguire SE, Canfield SG, Bao X, Olson WR, Shusta EV等。人多能干细胞向血脑屏障内皮细胞的定向分化。科学进展,2017;3(11):e1701679。https://doi.org/10.1126/sciadv.1701679

  5. 5.

    张晓明,张晓明,张晓明,等。用于抗癌药物和血脑屏障运输特性多参数筛选的微流控多尺寸球体阵列。助理科学(香港)2021; 8 (11): e2004856。https://doi.org/10.1002/advs.202004856

  6. 6.

    Cho CF, Wolfe JM, Fadzen CM, Calligaris D, Hornburg K, Chiocca EA等。血脑屏障球体作为脑穿透剂的体外筛选平台。生态学报,2017;8:15623。https://doi.org/10.1038/ncomms15623

  7. 7.

    Urich E, Patsch C, Aigner S, Graf M, Iacone R, Freskgard PO。血脑屏障的多细胞自组装球体模型。科学通报2013;3:1500。https://doi.org/10.1038/srep01500

  8. 8.

    李建军,李建军,李建军,等。利用诱导多能干细胞和多能干细胞建立模拟神经血管单元的人血脑屏障共培养模型。干细胞报告,2017;8(4):894-906。https://doi.org/10.1016/j.stemcr.2017.02.021

神经发育罕见疾病SYNGAP1综合征的人体外模型显示血脑屏障表型

安娜Gerhartl1Andreas Brachner1Lena Czeloth1,海因茨-彼得·弗里德尔1奥拉夫·莱斯2珍妮·金泽尔3.Nerea Llamosas4马提亚·荣格3.我是Gavin Rumbaugh4Winfried Neuhaus1

1ait -奥地利技术研究所有限公司,健康和生物资源中心,分子诊断能力单位,维也纳,奥地利;2德国蒂宾根大学医学遗传学与应用基因组学研究所;3.德国哈勒(萨勒)马丁·路德大学哈勒-维滕贝格医学院生化化学研究所;4美国佛罗里达州朱庇特市斯克里普斯研究所神经科学系

通信:Winfried Neuhaus - winfried.neuhaus@ait.ac.at
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a5

SYNGAP1是神经发育障碍(NDD)的高危基因位点。据估计,大约1%的智力残疾(ID)病例可能是由SYNGAP1的严重从头变异导致单倍功能不全引起的,这导致了一种明确的表型,其特征是ID伴癫痫[称为智力迟钝- 5型(MRD5)];人类# 603384)。目前,全球已确诊约400例SYNGAP1综合征。此外,已发表的数据强调,致病性SYNGAP1功能丧失变异具有高渗透性,足以引起ndd[1]。到目前为止,研究的重点主要集中在神经元的变化和损伤上。由于血脑屏障(BBB)在疾病过程中对外周和中枢神经系统之间以及中枢神经系统内部的药物传递和通信都起着至关重要的作用,因此第一步是研究SYNGAP1在体外人血脑屏障模型中的影响。与人诱导多能干细胞(野生型、syngap1敲除、错配突变Leu323Arg)分化的体外血脑屏障模型比较,发现细胞旁屏障存在显著差异,在分子水平上得到DNA甲基化数据、RNAseq、高通量qPCR(包括紧密连接蛋白、ABC-和SLC转运蛋白、受体等的综合分析)、western blotting和免疫荧光显微镜的支持。允许对潜在机制作出结论。此外,这些模型还应用于他汀类药物的运输研究,在案例研究中,他汀类药物已被提议作为治疗方案。 In conclusion, the data suggest an intrinsic alteration of BBB function in SYNGAP1 disorder.

给予支持:这项工作得到了Leon & friends e.v. (Leon BBB)和W.N.的支持

参考文献

  1. 1.

    Kosmicki JA, Samocha KE, Howrigan DP, Sanders SJ, Slowikowski K, Lek M等。通过使用人群参考样本来完善新生蛋白截断变异在神经发育障碍中的作用。物理学报,2017;49(4):504-10。https://doi.org/10.1038/ng.3789

在P-糖蛋白底物结合袋中一个可能的地高辛结合位点的阐明

Lasse Saaby1,2还有比格·布罗丁2

1Bioneer A/S,丹麦;2丹麦哥本哈根大学药学系

通讯:Lasse Saaby - lsa@bioneer.dk
中枢神经系统的流体和屏障2021, 18(1): 6

p -糖蛋白(P-gp, ABCB1)是一种外排转运蛋白,在小肠、血脑屏障、肝、肾、胎盘和睾丸等人体主要屏障中表达。P-gp利用ATP水解来运输各种结构不同的底物穿过细胞膜,对抗它们的浓度梯度。通过这种方式,P-gp影响底物药物化合物的吸收、分布和排泄。目前,人类P-gp的晶体结构尚未确定,因此,P-gp功能的分子机制以及底物如何与转运体相互作用尚不完全清楚。至少有两种不同的转运药物结合位点被描述;H-和r -位点分别以观察到的相互作用底物Hoechst 33,342和Rhodamine 123命名[1,2]。基于对小鼠和人P-gp的体外实验,结合计算机药效团模型的数据,已经假设存在第三种不同的结合位点,用于众所周知的P-gp底物地高辛[3,4]。在本次演讲中,我们将介绍与先前描述的P-gp的推定H和r结合位点不同的地高辛结合位点的可能存在。这将包括使用过表达人类P-gp的极化融合细胞单层模型来研究地高辛与已知P-gp底物和抑制剂之间的相互作用。

给予支持:这项工作得到了丹麦高等教育和科学机构(LS)的支持。

参考文献

  1. 1.

    李晓明,李晓明,王晓明,等。p -糖蛋白转运的正合作位点研究。中国生物医学工程学报,2009;30(1):391 - 391。https://doi.org/10.1111/j.1432-1033.1997.00130.x

  2. 2.

    李晓明,王晓明,王晓明,等。P-糖蛋白结合位点间的相互作用。中华医学杂志,2000;21(3):624 - 632。https://doi.org/10.1124/mol.58.3.624

  3. 3.

    Ledwitch KV, Barnes RW, Roberts AG。揭示心血管药物维拉帕米和地高辛与p -糖蛋白的复杂药物-药物相互作用。生物科学进展,2016;36(2)。https://doi.org/10.1042/BSR20150317

  4. 4.

    杨建军,陈建军,陈建军,陈建军,陈建军,等。P-糖蛋白抑制混交的分子模型研究进展。医药科学,2018;21(1):85 - 94。https://doi.org/10.1016/j.ejps.2018.04.039

芯片微流控平台的激光加工及BBB建模

克里斯蒂娜·埃琳娜·斯塔古1,2弗洛林·吉帕2安卡·邦丘3.伊曼纽尔·阿森特2Beatrice Mihaela Radu1——费利克斯·司马2

1布加勒斯特大学生物学院解剖、动物生理与生物物理系,91-95 Splaiul Independenței, 050095布加勒斯特;2国家激光、等离子体和辐射物理研究所先进激光技术中心,409 Atomiștilor St., 77125 munigurele,罗马尼亚;3.国家激光、等离子体和辐射物理研究所激光系,409 Atomiștilor St., 77125 munigurele,罗马尼亚

通讯:Cristina Elena Staicu - elena.staicu@inflpr.ro
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a7

血脑屏障(BBB)是参与外周血和脑实质之间物质运输的主要结构。为了避免动物牺牲和生理差异,开发能够重现体内生理和病理条件的血脑屏障模型变得至关重要,特别是用于药代动力学测试应用。近年来,芯片实验室技术被广泛用于模拟微流控芯片中的血脑屏障。由于其复杂的结构,用于制造微流体装置的材料在生物相容性和功能方面都需要特别注意。由于光敏玻璃、含氟聚合物和聚二甲基硅氧烷具有良好的生物相容性和适当的物理化学和光学特性,适合于连接蛋白的分子分析,因此本文研究了它们模拟BBB的方法。激光直写,热处理和随后的化学湿蚀刻应用于制造真正的3D中空通道内的玻璃或成型玻璃系统的复制聚合物。内皮弯曲。3.cells were then grown in dedicated chips with complex configurations adapted for BBB modeling. MTS viability and proliferation tests, scanning electron and immunofluorescence microscopy revealed good material biocompatibility and adequate 3D microenvironments for cell culturing.

给予支持:本工作得到罗马尼亚教育和研究部CCCDI-UEFISCDI的支持,项目编号PN-III-P4-ID-PCE-2020-1952 (PCE8/2021), PN-III-P2-2.1-PED-2019-4657。

A8利用人ipsc衍生的脑内皮样细胞评估静息相关蛋白表达变化对血脑屏障功能的影响

林赛·m·威廉姆斯1藤本隆2莱利·韦弗1威廉·a·班克斯1、3米歇尔·埃里克森(Michelle A. Erickson)1、3

1退伍军人事务普吉特湾医疗保健系统,老年医学研究教育和临床中心,西雅图,WA,美国;2长崎大学生物医学研究生院神经外科,日本长崎;3.华盛顿大学医学院医学部老年医学与老年医学学部,美国华盛顿州西雅图

通信:林赛·威廉姆斯- linds.williams@outlook.com。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a8

构成血脑屏障(BBB)的脑内皮细胞(BEC)具有屏障和界面功能,可选择性地控制血脑之间的分子转移。尽管这些功能很难在体外完全重现,但人类ipsc衍生的BECs模型(iBECs)获得了BECs的许多关键专门特征,如高跨内皮电阻(TEER)、紧密连接蛋白(TJPs)的表达以及功能性营养物质、蛋白质和药物运输系统。我们发现,随着培养时间的推移,iBECs的增殖能力降低,这使得当BECs采用更静态的表型时,可以评估BBB特性的变化。首先,我们发现iBECs中TJP表达的变化与TEER的变化无关。虽然与增生的iBECs相比,更安静的iBECs中的TEER可能更高或更低,但我们发现,claudin-5的表达始终下降,zona occludens-1的表达增加,occludin的表达保持不变。此外,我们发现iBECs表现出葡萄糖代谢/运输相关酶的表达变化,反映了内皮代谢静止的采用。具体来说,糖酵解的下调表现为6-磷酸果糖-2激酶/果糖-2,6-双磷酸酶-3 (PFKFB3)、己糖激酶-2 (HK-2)和单羧酸转运蛋白-1 (MCT-1)的减少,而血脑屏障中主要的葡萄糖转运蛋白-1 (GLUT-1)则上调。有趣的是,尽管在iBECs更安静的状态下GLUT-1表达增加,但双向跨内皮葡萄糖转运动力学显著降低。我们的研究结果支持iBECs非常适合于研究BEC增殖和血脑屏障功能之间的关系,从而为阿尔茨海默病等神经系统疾病的病理学提供机制见解。

给予支持:这项工作得到了美国国立卫生研究院(R21 ES029657 AG065928)和美国退伍军人事务部的支持。

4种组胺受体拮抗剂和RhoA抑制剂在逆转组胺诱导的短暂血脑屏障打开中的有效性

Uğur Akcan1, Arzu temizyrek2, Fidan Şeker Polat3.,迦南Uğur Yılmaz4, Gözde Demirci5, İrem Akbulak1, ay Selin Üzbe2, Pakize Pelin Üzbe2, Funda Yağcı5我是穆罕默德·卡亚6借出Ahıshalı7

1土耳其伊斯坦布尔Koc大学医学院神经科学系;2土耳其伊斯坦布尔Koc大学医学院;3.美国芝加哥西北大学范伯格医学院妇产科;4乌普萨拉大学制药生物科学系,乌普萨拉;5伊斯坦布尔科威特石油大学理学院化学系;6伊斯坦布尔Koc大学医学院生理学系;7伊斯坦布尔Koc大学医学院组织与胚胎学系

通信:Uğur Akcan - uakcan17@ku.edu.tr
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): 9

血脑屏障(BBB)是分子运输进入大脑的主要障碍,可以通过各种治疗方法打开,从而有效地将药物输送到脑实质,但其随后的关闭对于限制物质可能在神经元微环境中发生的改变也至关重要。在这项研究中,我们测试了阻断组胺受体(HR)和RhoA在逆转组胺诱导的血脑屏障打开中的功效。在静脉注射组胺(10 mg/kg)后,小鼠分别给予拮抗剂羟嗪(H1R, 3 mg/kg)、西咪替丁(H2R, 10 mg/kg)、西proxifan (H3R, 3 mg/kg)、JNJ-7777124 (H4R, 20 mg/kg)和Rho A抑制剂法舒地尔(10 mg/kg)。通过分别在脑实质中静脉注射白蛋白- alexa - flour -594(1%)和尸胺- Alexa-Flour-488(1%)的荧光检测来评估血脑屏障对分子的通透性。RT - PCR检测HR表达变化。组间差异采用单因素方差分析,再进行Tukey检验。如果p < 0.05,则认为平均值之间的差异显著。羟嗪处理显著降低了组胺诱导血脑屏障打开后白蛋白- alexa Fluor-594在脑内的荧光强度(p < 0.01),而HR拮抗剂和法舒地尔对尸胺- Alexa-Flour-488的免疫荧光强度无显著变化。组胺处理小鼠在给予HR拮抗剂和法舒地尔后,HR表达没有明显变化。我们的研究结果表明,用H1R拮抗剂羟嗪治疗可以恢复组胺诱导的血脑屏障破坏,这强调了它作为一种关闭瞬时打开的血脑屏障的新方法的潜在用途,以保护神经元微环境免受脑药物输送应用中潜在的有毒血源性物质的侵害。

给予支持:这项工作得到了TUBİTAK的支持。

超声响应纳米载体作为神经母细胞瘤纳米治疗药物的设计与开发

Arathyram Ramachandra Kurup Sasikala, Hanene Ali-Boucetta

伯明翰大学医学和牙科科学学院药学院纳米医学,药物传递和纳米毒理学实验室,伯明翰,b152tt,英国

通信:Arathyram Ramachandra Kurup Sasikala -a.ramachandrakurupsasikala@bham.ac.uk, Hanene Ali-Boucetta h.aliboucetta@bham.ac.uk。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a10

近年来,光[1]、磁场[2]、电场[3]、超声[4]等结合给药系统的非侵入性癌症治疗方法受到越来越多的关注。这是由于治疗效率的潜在提高以及恢复时间的缩短、感染和疤痕形成的最小化。神经母细胞瘤是儿童时期最常见的颅外实体瘤,但现有的治疗方法受到肿瘤高耐药性、复发率和进展率的挑战[5]。在这里,我们报道了超声(US)敏感的羧基功能化压电钛酸钡纳米颗粒以ph依赖的方式与抗癌药物阿霉素(DOX)偶联的发展。这些独特的纳米颗粒将超声信号转化为电信号,通过纳米电穿孔穿透细胞膜[6],使治疗药物有效渗透,促进癌细胞内的药物积累。此外,他们还展示了二次谐波生成(SHG)成像特性,可以无创地监测纳米颗粒的摄取。因此,在SHSY-5Y人神经母细胞瘤细胞中评估了这些纳米系统的治疗效果。SHG成像显示,脉冲US改善了这些纳米载体的渗透,并在二维单层和三维肿瘤球体培养物中递送DOX,从而增强了抗癌效果。从未来的角度来看,这些独特的改良压电纳米粒子可以无创地利用电渗透血脑屏障的细胞膜,使治疗分子进入大脑。

给予支持:本研究由欧盟地平线2020研究与创新计划资助,玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里资助协议编号898170。

参考文献

  1. 1.

    Sasikala ARK, Unnithan AR, Thomas RG, Batgerel T, Jeong YY, Park CH等。六功能肿瘤寻找纳米旅行者和湮灭剂协同癌症治疗应用。纳米级,2018;10(41):19568 - 78。https://doi.org/10.1039/c8nr06116e

  2. 2.

    Sasikala ARK, Unnithan AR, Thomas RG, Ko SW, Jeong YY, Park CH, Kim CS。用于潜在乳腺癌术后治疗的多面植入式抗癌装置:协同抑制局部区域乳腺癌复发、监测和健康乳房重建的单一平台高级功能垫,2018;28 (8),1704793

  3. 3.

    孟文杰,杨建军,陈建军。肿瘤治疗领域:肿瘤治疗的第四种方式。临床肿瘤杂志,2018;24(2):266-75。https://doi.org/10.1158/1078-0432.CCR-17-1117

  4. 4.

    张建军,张建军,张建军,周勇,邓春霞。脉冲超声增强纳米粒子对乳腺癌球体的渗透。中华医学杂志,2010;7(6):2006-19。https://doi.org/10.1021/mp100280b

  5. 5.

    古鲁纳森S, Jeyaraj M, Kang MH, Kim JH。铂纳米粒子与维甲酸的抗癌特性:联合治疗人类神经母细胞瘤癌。中华医学杂志,2020;21(18)。https://doi.org/10.3390/ijms21186792

  6. 6.

    Sharabi S, Bresler Y, Ravid O, Shemesh C, Atrakchi D, Schnaider-Beeri M等。体外低脉冲电场诱导瞬时血脑屏障破坏:渗透性和跨内皮电阻率分析。药物传递,2019;26(1):459-69。https://doi.org/10.1080/10717544.2019.1571123

A11利用血管耗竭和多路MRM质谱法定量抗体的脑渗透

Christie E. Delaney, Alexandra T. Star, Wen Ding, Danica B. Stanimirovic, Arsalan S. Haqqani

加拿大渥太华国家研究委员会人类健康治疗研究中心

通信:克里斯蒂E.德莱尼- Christie.Delaney@nrc-cnrc.gc.ca
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a11

许多量化脑渗透的方法使用脑脊液或全脑治疗性抗体水平作为脑实质暴露的指示。为了量化血脑屏障(BBB)交叉抗体进入脑实质的实际渗透,我们开发了一种过滤方法,从全身注射BBB交叉抗体FC5hFc的大鼠脑实质中分离血管。为了验证该方法,采用多反应监测(MRM)质谱法定量血管富集和血管衰竭脑组织中FC5hFc的含量。MRM是一种高度敏感的方法,提供绝对定量和序列特异性鉴定,可以在同一反应中多重测量多种抗体和生物标志物。在大鼠脑中,FC5hFc主要从脉管系统转运到脑实质。一种非血脑屏障交叉的对照抗体A20.1hFc被发现被隔离在血管富集的部分,在实质中检测到的抗体不到0.1%。在多路磁共振成像分析中监测脑实质和脉管系统的选定生物标志物,以验证在脑实质中发现的血管标志物的水平非常低,表明血管以高纯度从脑实质中消失。该方法适用于非人类灵长类动物的研究,以量化治疗性抗体的脑渗透,并使用多重MRM证明对预测药物反应的生物标志物的影响。

A12炎症条件下体外血脑屏障模型中calpain抑制剂- i在NF-κB通路中的作用

İrem Akbulak1,2Deniz Altunsu1,2埃西姆·艾瓦兹1,2Arzu Temizyurek2, Bulent Ahıshalı3.我是穆罕默德·卡亚2、4

1Koc大学卫生科学研究生院,土耳其伊斯坦布尔;2科威特石油大学转化医学研究中心,伊斯坦布尔,土耳其;3.科威特石油大学医学院,组织与胚胎学系,土耳其伊斯坦布尔;4土耳其伊斯坦布尔Koc大学医学院生理学系

通信:İrem Akbulak - iakbulak20@ku.edu.tr
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a12

脑屏障型内皮细胞通过调节血液和脑实质之间物质的运动,在维持中枢神经系统稳态中起着至关重要的作用。核因子κB (NF-κB)是一种被脂多糖(LPS)激活时调节炎症信号通路的转录因子,已知在各种与血脑屏障(BBB)破坏相关的疾病中参与内皮功能障碍。在本研究中,我们旨在研究calpain inhibitor- i抑制κB抑制剂(i - κB)的蛋白水解降解是否可以减轻LPS诱导的体外血脑屏障破坏,该模型是通过直接接触内皮细胞(bender .3)/星形胶质细胞共培养建立的。LPS (100 ng/mL)诱导bEnd产生炎症反应。3.cells on the luminal side of Transwell inserts during a 24-h incubation. Afterwards, cells were treated with calpain inhibitor-I (5, 10, 20, 50 μM) for 4 h. The integrity and permeability of BBB were assessed by measurements of transepithelial/transendothelial electrical resistance (TEER) and sodium fluorescein (NaFl) leakage, respectively. TEER values were higher in LPS plus 20 μM calpain inhibitor-I group compared to both LPS and LPS plus 50 μM calpain inhibitor-I groups (p < 0.05). Treatment with 20 μM calpain inhibitor-I following LPS exposure significantly reduced NaFl leakage into the lower chamber of Transwell compared to LPS (p < 0.05), LPS plus 5 μM calpain inhibitor-I and LPS plus 10 μM calpain inhibitor-I treatment groups (p < 0.01). Our results suggest that calpain inhibitor-I is a promising agent for alleviation of inflammation-related BBB disruption, therefore may account for a novel therapeutic approach in inflammation and sepsis.

A13炎症条件下培养小鼠脑内皮细胞的免疫细胞化学和功能特征

贝亚特鲍劳巴希1莉拉·巴纳1沃特1安娜·拉奎尔·圣玛丽亚1安德拉斯·哈拉津1梅琳达·托特2米克洛什·桑塔2索菲亚·霍伊克1玛丽亚·a·德利1

1生物物理研究所2匈牙利塞格德生物研究中心生物化学研究所

通讯:Zsofia Hoyk - hoyk.zsofia@brc.hu, Maria A. Deli - deli.maria@brc.hu

高甘油三酯血症与动脉粥样硬化、促炎细胞因子(包括肿瘤坏死因子-α (tnf -α)和白细胞介素-6 (il -6))的产生增加有关,并可能改变血脑屏障(BBB)的功能。从过表达人APOB-100基因的转基因小鼠中分离出慢性高甘油三酯血症的脑内皮细胞。在对照条件下分析细胞,并进行促炎性和抗炎性细胞因子处理,模拟不同的炎症信号。我们的实验主要集中在血脑屏障的以下功能和免疫组织化学特征:细胞间和跨细胞通透性,跨内皮电阻(TEER),紧密连接蛋白(claudin-5, occludin, ZO-1)和p -糖蛋白(Pgp)免疫标记的荧光强度。在对照条件下,APOB-100转基因小鼠培养的脑内皮细胞的细胞旁通透性较野生型明显增加,经IL-6、IL-6 + IL-10和TNFα + IL-1β处理后,细胞旁通透性进一步增加。转基因内皮细胞的TEER低于未经细胞因子处理的野生型内皮细胞。在给予IL-6、IL-10和IL-6 + IL-10后,这种差异进一步增强。根据这些观察结果,与对照条件下的野生型相比,在转基因细胞中检测到全细胞occludin和ZO-1增加,Pgp免疫荧光强度降低。在不同的细胞因子处理后,观察到的变化部分增强。Pgp功能测定结果显示,在对照细胞中Pgp活性无显著差异,但所有细胞因子的应用均导致转基因组Pgp活性降低。 Our results suggest that inflammatory conditions linked to hypertriglyceridemia may damage BBB function by altering Pgp activity and the expression of some crucial proteins in brain capillary endothelial cells.

给予支持:这项工作得到GINOP-2.3.2-15-2016-00060的支持。

血管生成因子血管生成素-2在髓细胞向炎症中枢神经系统募集中的作用

克里斯蒂娜Berve1,2Giuseppe Locatelli1布丽塔·恩格尔哈特1

1瑞士伯尔尼大学theodor - kocher研究所;2玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里创新培训网络ENTRAIN

通讯:Kristina Berve - Kristina.berve@tki.unibe.ch
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a14

在多发性硬化症(MS)中,常驻和浸润性骨髓细胞是中枢神经系统病变内主要的炎症细胞。在小鼠多发性硬化症模型中,研究表明浸润的单核细胞会加重疾病的进展和结果。为了研究髓系细胞向中枢神经系统迁移的机制,我们在此重点研究生长因子血管生成素-2 (ang2)。Ang-2是Ang/Tie系统的一部分,在胚胎发生过程中对血管发育、成熟和稳定的调节以及病理过程中的血管重塑至关重要。我们建立了诱导内皮细胞特异性过表达ang2 (EC-Ang2)的转基因小鼠模型。这些动物慢慢发展成一种慢性疾病,其特征是血管进行性扩张,血管渗漏增加,骨髓细胞在许多外周组织中积聚。我们将EC-Ang2小鼠与髓细胞敲入报告小鼠CX3CR1 + /GFP/CCR2 + /RFP杂交产生EC-Ang2/CX3CR1 + /GFP/CCR + /RFP小鼠允许区分cns驻留GFP +和炎性RFP +骨髓亚群。流式细胞术定量分析免疫细胞浸润情况,发现EC-Ang2小鼠稳态时CCR2 +浸润性巨噬细胞和脑、脊髓淋巴细胞明显增加。有趣的是,与年龄匹配的雌性转基因小鼠相比,雄性EC-Ang-2小鼠显示出更多的浸润免疫细胞。免疫荧光显微镜对脑切片的精确细胞定位分析表明,由于CCR2 +和CCR2/CX3CR1 +双阳性细胞主要聚集在轻脑膜和血管内,因此Ang-2主要将髓系细胞募集到中枢神经系统界面。另一方面,中枢神经系统薄壁组织缺乏这些细胞。然而,将雌性EC-Ang2小鼠作为MS常见的小鼠模型进行EAE治疗,结果显示,中度ang2过表达不会导致中枢神经系统免疫细胞浸润显著增加,因此不会加重EAE病程。然而,ang2在神经炎症中的作用可能被我们基于佐剂的EAE模型所创造的强烈炎症环境所掩盖,并且依赖于性别和ang2浓度随时间逐渐增加。综上所述,内皮细胞ang2过表达在稳定状态下导致免疫细胞在中枢神经系统内的积累,而其在神经炎症中的作用仍有待研究。

给予支持:玛丽·斯克洛多夫斯卡-居里创新培训网络ENTRAIN。

用间充质干细胞(MSCs)治疗可减少EAE小鼠的小胶质细胞增生和小胶质细胞CCL2的释放

安东尼奥维'Amati1、4玛丽拉·埃雷德1Tiziana Annese1瓦伦蒂娜·彼得罗西诺2我是乔凡娜·朗戈1弗朗西斯科·吉罗拉莫1伊格纳齐奥·德·特里齐奥1、3安东尼奥·乌切利2、5Nicole Kerlero de Rosbo2我是Daniela virginino1

1意大利巴里大学医学院基础医学、神经科学和感觉器官系;2热那亚大学神经科学、眼科、遗传学、妇幼保健系,意大利热那亚;3.瑞士卢加诺州坎通纳莱医院卢加诺地区医院重症监护室;4意大利巴里巴里大学医学院病理科急诊与器官移植科;5IRCCS Ospedale Policlinico圣马蒂诺,热那亚,意大利

通信:安东尼奥·达马提- antonio.damati@uniba.it
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a15

实验性自身免疫性脑脊髓炎(EAE)影响小鼠的大脑新皮层显示与血脑屏障(BBB)破坏和炎症相关的多区域脱髓鞘。先前的研究表明,间充质干细胞(MSCs)的使用可显著减少EAE的星形胶质细胞增生和神经炎症。在这项研究中,我们研究了CCL2的细胞来源,CCL2是一种参与单核细胞募集和血脑屏障破坏机制的趋化因子,目的是进一步研究新皮层EAE的发病机制和MSC治疗在这种情况下可能的治疗作用。通过免疫组化(IHC)和双RNAscope IHC/原位杂交,研究巨噬细胞/小胶质细胞标记物和小胶质细胞特异性标记物TMEM119和SALL1与CCL2的结合。结果表明,EAE中CCL2释放的主要来源是肥厚性小胶质细胞,这些小胶质细胞聚集在新皮层神经元周围,并与bbb受损的微血管接触。给予MSC治疗的eae感染小鼠显示CCL2表达降低,血脑屏障结构恢复,小胶质瘤减少。我们的研究结果进一步探讨了新皮层血脑屏障破坏和神经炎症的发病机制,并证明了MSC治疗后的有益效果,提示了神经炎症和神经退行性疾病可能的治疗意义。

给予支持:这项工作得到了意大利多发性硬化症基金会(FISM)和普利亚基金会的支持。

胶原VI/NG2在人脑发育和胶质母细胞瘤中的血管关系

德特里齐奥·伊格纳齐奥1,2安妮丝·蒂齐亚娜1D’amati Antonio1、3吉罗拉莫·弗朗西斯科1埃瑞德·玛丽拉1弗吉尼亚·达妮埃拉1

1意大利巴里大学医学院人体解剖与组织学单元基础医学、神经科学与感觉器官系;2瑞士卢加诺州卢加诺地区医院内科;3.意大利巴里巴里大学医学院病理科急诊与器官移植科

通信:Ignazio de Trizio - ignazio.detrizio@gmail.com
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a16

尽管有不同的治疗策略,人类胶质母细胞瘤(GBM)仍然是预后最差的脑瘤。胶质母细胞瘤是血管化程度最高的肿瘤之一,许多研究都是针对胶质母细胞瘤的新生血管化进行的。近年来,越来越多的证据表明细胞外基质蛋白在肿瘤微环境中的作用被低估了。VI型胶原(COLVI)是一种不常见的胶原,在许多病理情况下表达增加,包括GBM,它作为血管基底层(VBL)成分普遍存在。在COLVI的众多细胞受体中,神经元/胶质细胞抗原2 (NG2)因其在胶质母细胞瘤(肿瘤细胞和肿瘤血管周细胞)中的过度表达而受到关注。COLVI/NG2轴在正常脑血管形成中的作用及其与胶质瘤血管新形成的联系仍然是一个开放的研究领域。在这项研究中,我们通过Real - Time-PCR和免疫荧光共聚焦分析,分析了COLVI/NG2在人脑和胶质母细胞瘤样本中的免疫定位及其与血管细胞增殖和扩散的关系。结果表明,在正常成人大脑中几乎检测不到的COLVI和NG2是大脑微血管生长的特征,它们在血管壁上有规律地紧密嵌入。在胶质母细胞瘤中,COLVI的显著存在,形成肾小球血管的多层VBL,与表达ng2的周细胞对血管壁的压倒性贡献相当。COLVI/NG2关联确定了独特的血管周围生态位,其中周细胞增殖,可能是周细胞发芽和血管管形成的起源,从而有助于肿瘤血管网络的形成。 These observations shed new light on the possible role of the COLVI/NG2 interplay in glioblastoma vessel proliferation to further identify diagnostic and therapeutic tools.

甲基苯丙胺诱导血脑屏障周细胞氧化应激和内质网应激

Nikolai Fattakhov, Silvia Torices, Minseon Park和michael Toborek

美国迈阿密大学米勒医学院分子生物学与生物化学系

通信:尼古拉·法塔霍夫- nfattakhov@med.miami.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a17

甲基苯丙胺(冰毒)是一种精神兴奋剂,可引起神经系统和精神异常。目前尚无针对甲基苯丙胺脑血管毒性的有效治疗干预措施。最近的研究表明,甲基安非他明诱导的氧化应激可能在神经炎症和血脑屏障(BBB)通透性增加中起重要作用,但其机制尚不清楚。本研究主要分析甲基甲氧胺处理后人脑血管周细胞内质网(ER)应激标志物和氧化损伤的变化。通过定量分析MitoSOX红色荧光信号强度可以发现,暴露于甲基安非他明的人脑血管周细胞刺激线粒体活性氧(ROS)的形成考虑到氧化还原平衡的改变对内质网折叠能力有重要影响,我们进一步研究了甲基甲氧苄胺是否会改变内质网应激/未折叠蛋白反应(UPR)标志物的蛋白表达水平。Western blot分析显示,甲基安非他明作用24 h后,脑组织周细胞中分子传感器ATF6表达增加,提示ATF6通路参与了甲基安非他明引起的周细胞损伤。我们的研究表明,甲基安非他明可能建立了一个恶性循环,过量生成活性氧,导致蛋白质错误折叠增加。这些结果有助于理解甲基甲醚诱导的人脑周细胞损伤的分子机制以及细胞应激在这一过程中的作用。

给予支持:美国国立卫生研究院(NIH)资助项目:DA044579, DA039576, DA040537, DA050528, DA047157, MH128022, MH122235, MH072567,和HL126559。S. Torices博士获得了美国心脏协会(AHA)博士后奖学金(20POST35211181)的资助。

A18海马硬化症中内侧颞叶癫痫患者神经血管单元星形细胞终足趋化因子受体CXCR4表达升高

Elif Fidan1Isabela Kiesewetter Zandavalli1——菲利克斯·巴德2卡尔·h·普雷特1——帕特里克·哈特1, Stefan gnther3.——托马斯·弗里曼2, jrgen Konczalla2Kavi Devraj1Stefan Liebner1

1德国法兰克福歌德大学神经病学研究所(Edinger研究所)门诊;2德国法兰克福歌德大学门诊神经外科;3.马克斯·普朗克心肺研究所,生物信息学和深度测序平台,巴德瑙海姆,德国

通讯:Elif Fidan - elif.fidan@kgu.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a8

中颞叶癫痫(MTLE)是难治性癫痫最常见的形式,其特点是自发性反复发作。血脑屏障(BBB)的损伤已被归因于疾病的形成和/或进展,但关于血脑屏障和神经血管单元(NVU)的分子变化的详细知识尚不清楚。为了研究癫痫对血脑卒中特性的影响或对癫痫进展的影响,我们比较了MTLE患者形态不明显的皮质和癫痫性海马中类似NVU的人类微血管碎片。RNA-Seq结果显示,癫痫海马中有显著调控基因,与钙粘蛋白信号、典型Wnt信号负调控、血管通透性和炎症反应相关。在后者中,发现CXCR4在癫痫和硬化海马中过表达。实时聚合酶链反应(qRT-PCR)证实了其过表达。免疫染色显示,CXCR4在NVU的星形胶质细胞终足的硬化海马中特异性表达增加。我们的结果证实了硬化症患者NVU的星形细胞终足的病理改变。为了检验星形胶质细胞CXCR4表达对血脑屏障功能的作用,我们将过表达CXCR4的星形胶质细胞与小鼠脑微血管内皮细胞(MBMECs)共培养,并测量跨内皮电阻(TEER)。初步TEER实验显示,CXCR4拮抗剂AMD3100处理星形胶质细胞可改善mbmec的屏障特性,提示其对血脑屏障具有保护作用。

给予支持:该项目得到了LOEWE CePTER的支持。

乳腺癌化疗对体外血脑屏障的影响

丽贝卡Gebert1卡洛琳·j·科塔兹2Patrick Meybohm1,阿希姆Wöckel2Malgorzata Burek1

1德国维尔茨堡大学麻醉、重症监护、急诊和疼痛医学系,德国维尔茨堡;2德国维尔茨堡大学妇产科,维尔茨堡,德国

通讯:Rebecca Gebert - Gebert_R@ukw.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a19

背景:乳腺癌的分子亚型影响其转移进展的模式。人表皮生长因子受体-2过表达(HER2+)乳腺癌与脑转移风险增加相关。一线化疗包括抗her2单克隆抗体,如曲妥珠单抗和帕妥珠单抗,它们对中枢神经系统的渗透有限。在使用HER2抗体后,即使原发疾病和内脏转移对治疗有反应,发生脑转移的风险也会增加。这就提出了一个问题:用HER2抗体治疗是否会增加血脑屏障(BBB)的通透性,使循环肿瘤更容易进入大脑。在脑转移的情况下,针对HER2的小分子酪氨酸激酶抑制剂,如图卡替尼,由于其更好的血脑屏障穿透能力,有望更有效地治疗。在目前的研究中,我们想研究不同的乳腺癌化疗对血脑屏障的影响。

方法:我们使用了一个体外人血脑屏障模型,我们已经在之前的研究中验证了它是脑样内皮细胞BLECs (CD34+细胞衍生)与脑周细胞的共培养。我们测量了细胞旁荧光素的通透性,并进行了免疫荧光染色、MTT试验、Western blot和mRNA分析。

结果:在我们的体外模型中,化疗没有明显改变细胞旁通透性。虽然蛋白水平没有变化,但qPCR显示紧密连接蛋白claudin-5和occludin的mRNA水平有明显降低的趋势。抗claudin-5抗体免疫染色的紧密连接在化疗后显得更加弥漫性。在MTT试验中,图卡替尼治疗显著增加了blec的代谢活性。

结论:第一个体外实验结果显示了乳腺癌治疗对血脑屏障特性的几种影响。然而,需要体内数据来证明我们的结果的临床相关性。

多形性胶质母细胞瘤中的原钙粘蛋白- γ - c3对脑微血管内皮细胞表面标志物的影响

马拉劳尔1Patrick Meybohm1卡斯滕·哈格曼2Malgorzata Burek1

1德国维尔茨堡大学麻醉、重症监护、急诊和疼痛医学系,德国维尔茨堡;2德国维尔茨堡大学神经外科肿瘤生物学实验室,维尔茨堡,德国

通信:玛拉·劳尔- Lauer_M2@ukw.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a20

血脑屏障(BBB)由被周细胞和星形胶质细胞包围的微血管内皮细胞组成,调节代谢物向中枢神经系统的转移。多形性胶质母细胞瘤(GBM)是一种高度侵袭性和侵袭性的原发性脑肿瘤,中位生存时间约为15-20个月。它可以改变血脑屏障的通透性,导致血脑屏障功能障碍和失调。原钙粘蛋白- γ - c3 (PCDHGC3)是钙粘蛋白超家族中的一种跨膜糖蛋白,介导钙依赖性细胞粘附,在GBM和脑微血管内皮细胞(BMECs)中过表达。正如我们最近所显示的,敲除bmec中的PCDHGC3会导致血脑屏障功能改变。在这里,我们在GBM细胞系U343中产生了pcdhgc3敲除。我们将人BMECs hCMEC/D3与敲除型和野生型GBM细胞共培养,利用TaqMan阵列人细胞表面标记分析BMECs中基因的表达。hCMEC/D3与GBM细胞共培养后,CSF1R、CD63、CD83、VCAM1和VWF的表达均较hCMEC/D3单培养降低,而CD1D、CD38、CD69、CD96和KLRD1的表达均因与PCDHGC3的表达状态无关而升高。与PCDHGC3敲除的GBM细胞系共培养,选择性地导致S100A8、TNFRSF4、TNFRSF8、UBC的表达增加,KLRD1的表达降低。更好地了解这些变化以及PCDHGC3对血脑屏障和GBM的影响有助于开发更好的治疗方案,从而提高GBM患者的生存率。

创伤性脑损伤对血脑屏障特性的影响:神经肽Y的作用

里卡多·a·雷特1,2,3何塞·索尔斯·路易斯·阿尔维斯2、3、4安娜·路易莎·贝尔纳多1,2,3, Carlos A. Fontes-Ribeiro1,2,3安娜·保拉·席尔瓦1,2,3

1葡萄牙科英布拉大学医学院药理学与实验治疗学研究所;2葡萄牙科英布拉大学医学院科英布拉临床和生物医学研究所;3.葡萄牙科英布拉大学创新生物医学与生物技术中心;4葡萄牙科英布拉医院和大学中心(CHUC)神经外科服务部

通信:里卡多·雷特 o - ricardoaleitao@gmail.com
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a21

创伤性脑损伤(TBI)是一种毁灭性的疾病,影响着全世界数百万人。其最常见的特征是兴奋性毒性、脑水肿和血脑屏障(BBB)破坏,突出了神经血管单位在TBI结果中的作用。一些作者已经证明神经肽Y (NPY)可以在一些神经病理条件下具有神经保护作用,主要是通过抑制兴奋毒性。然而,它在TBI中的作用从未被调查过。因此,这项工作的目的是揭示NPY在tbi诱导的神经血管改变中的作用。为了实现我们的目标,我们使用了闭式头部重量下降TBI模型(雄性Sprague-Dawley大鼠,3个月大)。NPY (100 μg/只)于外伤后30 min经鼻给药,分别于外伤后48 h或7 d处死。我们在两个时间点观察到海马白蛋白表达明显增加,以及claudin-5的下调,表明血脑屏障中断。此外,在同侧和对侧均观察到粘附分子(ICAM-1)的上调,但仅在对侧发现CD4蛋白(t淋巴细胞的标志物)水平升高。此外,我们观察到星形胶质细胞对血管覆盖的双重影响,在同侧和对侧海马中,大血管的覆盖增加,微血管的覆盖减少。 Interestingly, the administration of NPY was able to counteract all the outcomes observed after TBI. We concluded that BBB are highly affected by TBI, which could potentiate the transmigration of peripheral immune cells. Additionally, we uncover NPY as a promising tool to control the negative effects induced by TBI.

给予支持:本研究由CNC Pest-C/SAU/UI3282/2013-2014项目资助。IBILI UID/NEU/04539/2019, UIDB/04539/2020和UIDP/04539/2020 (CIBB),国家基金PT2020/COMPETE 2020和POCI (fcomp -01-0124-联邦-028417,POCI-01-0145-联邦-007440),Centro 2020区域运营计划:BRAINHEALTH 2020 (Centro -01-0145-联邦-000008)。

脑炎患者对脑血管的自身免疫:抗体结合模式和功能意义

露西·李1Malgorzata Burek2雅各布·克雷3、4S·莫森·赖因克3、4,塞萨尔·科德罗-戈麦斯,3、4, Elisa Sanchez-Sendin3、4Patrick Meybohm2,保拉·夏洛特·巴特尔1哈拉尔德·普鲁斯3、4Markus Holtje1

1柏林综合神经解剖学研究所,Charite-Universitätsmedizin柏林,Freie Universität柏林,Humboldt-Universität zu柏林和柏林卫生研究所的法人成员,柏林,德国;2德国维尔茨堡大学附属医院麻醉、重症监护、急诊和疼痛医学科;德国维尔茨堡;3.神经病学和实验神经病学部门,Charite-Universitätsmedizin柏林,Freie Universität柏林,Humboldt-Universität柏林和柏林卫生研究所的法人成员,柏林,德国;4德国神经退行性疾病中心(DZNE),柏林,德国

通信:露西Y李- lucie-yuanting.li@charite.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a22

针对神经元受体和突触蛋白的自身抗体在自身免疫性脑炎的发病机制中起关键作用,可导致某些神经精神疾病。为了到达中枢神经系统的靶点并对神经回路发挥病理作用,它们必须克服血脑屏障(BBB)。针对血管的抗体在这一机制中发挥了假定的作用。对自身免疫性脑炎患者的抗体库进行了针对血管的抗体筛选。目标抗原的鉴定和体外血脑屏障模型的功能分析旨在证明这些抗体如何可能参与发病机制。

采用间接免疫荧光法检测了自身免疫性脑炎患者的人重组单克隆自身抗体与脑血管的结合。在来自5例患者的159个单克隆自身抗体中,我们能够检测到7个抗体与脑血管明显结合。免疫组织化学表征揭示了特定的模式,如优先结合某些血管口径或对非血管神经元靶点的额外反应性。抗原鉴定和血脑屏障模型的初步试验已经提供了通透性改变的证据。

综上所述,自身免疫性脑炎患者的抗体与脑血管的结合模式不同。体外血脑屏障模型的初步试验表明,抗体对跨内皮电阻和通透性有影响。进一步的系统检测和抗原鉴定将进一步阐明针对血管的抗体在发病机制中的作用。

微生物相关的膳食甲胺对血脑屏障完整性的调节

莱斯利待遇1, Matthew G. Pontifex2Ildefonso Rodriguez-Ramiro2、3Areeb Anis-Alavi先生4——汤姆·斯奈林5《孤独》6、7索尼娅·丰塞卡8安娜·l·卡瓦略8西蒙·r·卡丁2、8迈克尔·米勒2——罗伯特·格伦5、9David Vauzour2和西蒙·麦克阿瑟4

1诺丁汉特伦特大学科技学院生物科学系,英国诺丁汉克利夫顿;2东英吉利大学诺里奇医学院,英国诺里奇;3.马德里食品高级研究所代谢综合征组,马德里,E28049,西班牙;4英国伦敦玛丽皇后大学暴雪研究所Barts及伦敦医学与牙科学院牙科研究所;5英国伦敦帝国理工学院代谢、消化与生殖学系医学系;6英国伦敦玛丽皇后大学巴茨和伦敦医学与牙科学院威廉·哈维研究所;7费德里科二世大学分子生物技术医学专业,那不勒斯,意大利;8肠道微生物和健康研究计划,Quadram研究所,诺里奇研究园区,诺里奇,英国;9英国剑桥大学化学系分子信息学中心

通信:西蒙·麦克阿瑟- s.mcarthur@qmul.ac.uk
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a23

肠道微生物群和大脑之间的交流主要通过可溶性微生物衍生代谢物介导,但这一途径的细节仍不清楚。膳食胆碱和左旋肉碱的微生物代谢产生的甲胺因其与血管疾病的关联而受到关注,但其对脑血管循环的影响迄今尚未得到研究。我们研究了饮食中甲胺三甲胺(TMA)及其宿主衍生氧化产物三甲胺的生理相关浓度N-氧化物(TMAO)影响血脑屏障(BBB)的完整性。

体外研究显示,虽然TMA剂量依赖性地损害血脑屏障功能,但TMAO表现出双相反应,生理相关浓度降低,超生理剂量增强通透性。微阵列分析表明,TMA激活了细胞应激反应的特征通路,而TMAO上调了一些与细胞骨架重排和肌动蛋白束形成相关的通路。值得注意的是,TMAO上调了主要紧密连接调节因子膜联蛋白A1的表达。利用稳定表达靶向膜联蛋白A1的shRNA序列的hCMEC/D3细胞进一步分析该途径,发现该蛋白是TMAO作用的主要介质。TMAO急性处理小鼠可在2 h内增强血脑屏障完整性,并能恢复LPS诱导的血脑屏障通透性缺陷。用氧化三甲胺对小鼠进行两个月的慢性治疗,可减少长期亚急性LPS治疗引起的血脑屏障完整性损伤的迹象,并防止物体识别记忆障碍。饮食中甲基胺TMAO的生理相关浓度可以有益地调节血脑屏障的完整性,强调血脑屏障作为肠道微生物群-脑轴的界面。

给予支持:这项工作得到了英国阿尔茨海默病研究试点资助号的支持。ARUKPPG2016B-6696和MRC批准MR/L01632X。

A24 Dickkopf-1损害缺血性脑卒中后的结构和功能恢复

罗曼Menet1,2莎拉·莱科迪尔1,2——马克西姆·伯纳德1,2和艾曼·埃拉利1,2

1拉瓦尔大学医学院精神病学与神经科学教研室;2魁北克大学研究中心,加拿大魁北克市

通讯:Ayman ElAli - Ayman.El-Ali@crchudequebec.ulaval.ca
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a24

在工业化国家,中风是造成死亡和残疾的一个主要原因。中风是由栓子或血栓引起的大脑动脉突然阻塞的结果,占大多数病例。我们之前的研究表明,在中风时,在调节神经血管功能中起关键作用的典型Wnt通路被解除调控。有趣的是,Dickkopf-1 (DKK1)是该通路的一种分泌抑制剂,已在患者和动物模型中被证明是在中风后诱导的。尽管DKK1水平已被证实升高,但其在卒中病理生物学和治疗中的意义尚不清楚。我们的研究旨在阐明DKK1在缺血性脑卒中中的作用。为此,我们将使用TOPGAL报告小鼠和诱导型DKK1小鼠来分析DKK1在卒中损伤和修复过程中调节典型Wnt通路中的作用。此外,DKK1将在亚急性期被中和,使用药理学方法来探索其抑制神经血管修复的治疗潜力。我们的研究结果表明,异位DKK1诱导加重了脑卒中后的梗死和水肿大小以及运动功能受损。此外,DKK1诱导诱导神经元变性,同时阻止神经发生、神经元成熟和血管生成。 These changes were accompanied by increased levels of glutamate in the blood circulation. Importantly, pharmacological neutralization of DKK1 using WAY262611 improved structural and functional recovery after stroke. These findings indicate that DKK1 plays a key role in stroke pathobiology and its neutralization constitutes a clinically relevant approach to enhance neurovascular repair after stroke.

给予支持:本研究得到了加拿大自然科学与工程研究委员会(NSERC)的资助(Grant # RGPIN-2017-06119)quameq - sant研究基金(FRQS)、加拿大心脏和中风基金会(Grant # G-18-0022118)和加拿大卫生研究院(CIHR) (Grant # 426287)。

A25血脑屏障渗漏在阿尔茨海默病中的意义

创始人Geetika Nehra1Ruedeemars Yubolphan1,2Brittany Sulkowski1,瑞秋·库克1——萨曼莎·马林斯1a Pornpun Vivithanaporn2比约恩·鲍尔3.安妮卡·ms·哈茨1、4

1美国肯塔基大学桑德斯-布朗老龄研究中心;2泰国玛希隆大学药学系;3.美国肯塔基大学药学院药学系;4美国肯塔基大学医学院药理学与营养科学系

通信:Anika Hartz - anika.hartz@uky.edu;Geetika Nehra - geetika.nehra@uky.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a25

阿尔茨海默病(AD)的血脑屏障渗漏导致AD病理和认知能力下降,但AD的血脑屏障渗漏的发生和程度尚不清楚。在本研究中,我们在5xFAD AD小鼠模型中评估了这些指标。简单地说,我们使用y迷宫和Morris水迷宫测试了3个月、6个月和12个月大的野生型和5xFAD小鼠空间记忆障碍的发生。接下来,在8个月、12个月和16个月大的小鼠中安装颅窗,通过双光子显微镜评估屏障在体内的渗漏情况。注射荧光标记的葡聚糖(3 kDa, 70 kDa),并在葡聚糖注射后60分钟内获得z堆叠。在每次成像结束时,对小鼠实施安乐死,将分离的大脑半球浸泡固定,切片并免疫染色胶原IV(一种基底膜标记物),通过共聚焦显微镜评估右旋糖酐的体外泄漏程度。我们的行为测试表明,与年龄匹配的野生型小鼠相比,12个月大的5xFAD小鼠的空间记忆明显受损,但在3个月和6个月大的小鼠中没有观察到损伤。我们还在8个月大的5xFAD小鼠中观察到葡聚糖泄漏的情况,但在年龄匹配的野生型小鼠中没有。右旋糖酐渗漏在12月龄和16月龄时增加。总之,我们的研究结果表明,屏障渗漏在5xFAD小鼠的空间记忆损伤之前就开始了,并随着年龄的增长而增加。 We are now identifying mechanisms that lead to barrier dysfunction in 5xFAD mice and if these mechanisms are also altered in postmortem human brain tissue sections.

给予支持:这项工作得到了NIH拨款2R01AG039621的支持,题为:“恢复血脑功能以改善阿尔茨海默病(AD)的认知”。

甲基苯丙胺通过影响血脑屏障和神经祖细胞的异常增殖和分化诱导认知能力下降

Minseon公园1, Arkadiusz Liśkiewicz2, andrezej Małecki2迈克尔·托伯克1,2

1迈阿密大学米勒医学院生物化学与分子生物学教研室,佛罗里达州迈阿密33136;2物理治疗和健康科学研究所,耶日·库库兹卡体育学院,卡托维兹40-065,波兰

通讯:朴敏善MSPark@med.miami.edu、迈克尔·托伯雷克mtoborek@med.miami.edu、安德雷伊Małecki - a.malecki@awf.katowice.pl
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a26

甲基苯丙胺(冰毒)滥用者容易出现多种合并症,包括认知障碍,免疫反应已被认为是该药物毒性的重要组成部分。此外,维持完整的神经祖细胞(npc)对于产生新的和功能活跃的神经元至关重要。我们的研究重点是通过影响NPCs的分化和增殖来探讨冰毒诱导认知能力下降的机制。小鼠暴露于甲基安非他明后,海马组织中IL-1β蛋白水平显著升高,空间学习记忆能力下降。重要的是,meth诱导的空间学习能力受损可以通过小鼠IL-1 Trap(一种二聚体融合蛋白,包含IL-1信号传递所需的两种IL-1受体成分的细胞外结构域)的共同给药而减弱。此外,长期暴露于甲基安非他明会导致npc的异常分化和增殖增强。后一种效应是持久的,因为在没有额外处理的情况下,它在从暴露小鼠中分离出的npc中保存了几代。进一步的研究表明,CXCL12-CXCR4轴的上调导致下游pAkt和pErk的激活以及FOXO3的磷酸化可能是导致这种效应的原因。我们的研究结果为治疗甲基苯丙胺滥用者认知能力改变提供了一条潜在的新治疗途径。

给予支持:该研究得到了美国国家科学中心(NSC)拨款2019/35/B/NZ7/03155和美国国立卫生研究院(NIH)拨款DA050528、DA044579、DA039576和DA040537的部分支持。

A27家族性阿尔茨海默病动物模型血脑屏障和脑皮层ABC和SLC转运蛋白表达的改变

埃琳娜·普里1塞波·奥里奥拉2柳德米拉·萨维列娃3.罗宾·哈特曼4伊扎克·德·索萨·马谢尔3.米科·金瑟尔1, Katja M. Kanninen3.伊丽莎白·c·m·德·兰格4格特·弗里克1

1德国鲁普雷希特-卡尔斯大学药学院,海德堡;2东芬兰大学药学院,芬兰库奥皮奥;3.东芬兰大学,A.I.维尔塔宁分子科学研究所,芬兰库奥皮奥;4莱顿大学,莱顿药物研究学术中心,系统生物医学和药理学学部,预测药理学组,莱顿,荷兰

通讯:Elena Puris - elena.puris@uni-heidelberg.de

据报道,在阿尔茨海默病(AD)中,介导溶质(即营养物质和药物)通过血脑屏障(BBB)和脑实质细胞的几种膜转运蛋白的功能和表达发生改变。关于AD大脑中转运蛋白表达的定量变化的信息有限。此外,ad相关的大脑转运蛋白表达的性别特异性改变尚未被研究。阿尔茨海默病的动物模型以前没有在转运蛋白表达变化方面的特征。在这里,我们研究了两种常用的AD动物模型,如TgF344-AD大鼠和5xFAD小鼠,与年龄匹配的野生型对照相比,血脑屏障和脑皮质组织中5种ATP结合盒(ABC)和14种溶质载体(SLC)转运蛋白的绝对表达变化。此外,我们还研究了TgF344-AD大鼠和5xFAD小鼠脑皮质组织中转运蛋白表达的性别特异性改变。基于液相色谱串联质谱(LC-MS /MS)的定量靶向绝对蛋白质组学分析显示,在离体脑微血管和脑皮质组织中,几种转运蛋白的表达发生了显著变化,具有模型特异性和性别特异性。将所研究的AD模型中的蛋白表达与已发表的AD患者数据进行比较,以评估模型模拟AD相关变化的相关性。该研究为阐明阿尔茨海默病的分子机制提供了新的知识,并首次为阿尔茨海默病药物开发和药物传递研究中动物模型的最佳使用提供了见解。

给予支持:这项工作得到了亚历山大·冯·洪堡基金会、阿尔茨海默病倡议e.v. (AFI)、芬兰生物中心和库奥皮奥生物中心支持分析化学实验室的支持。

乳腺癌原发癌、内脏、骨或脑转移患者的A28血清及其对血脑屏障的体外影响

康斯坦丝施密特1卡洛琳·j·科塔兹2阿希姆·沃克尔2Patrick Meybohm1Malgorzata Burek1

1德国维尔茨堡大学麻醉、重症监护、急诊和疼痛医学系,德国维尔茨堡;2德国维尔茨堡大学妇产科,维尔茨堡,德国

通信:Constanze Schmitt - constanze.schmitt@stud-mail.uni-wuerzburg.de
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a28

乳腺癌常转移到肺、骨和脑。尽管在诊断和治疗方面取得了进展,但脑转移与最差的总体生存率相关。乳腺癌脑转移进展的关键事件是癌细胞跨越血脑屏障(BBB)的迁移。循环中的癌症衍生因子可能在这一过程中发挥作用。因此,我们收集了健康供体、原发肿瘤乳腺癌患者和脑、骨或内脏转移乳腺癌患者的血清样本,并分析了其对由CD34 +细胞与周细胞共培养的人体外血脑屏障模型的影响。我们对血清处理的细胞进行细胞旁通透性、免疫荧光染色、Western blot和real-time PCR检测。在脑转移和骨转移乳腺癌患者血清处理的细胞中,观察到细胞旁通透性增加,并伴有紧密连接蛋白claudin-5的免疫染色变化。乳腺癌原发癌、脑转移和内脏转移患者血清治疗后,claudin-5和occludin mRNA降低,而外排泵mRNA升高。这在蛋白质水平上得到了部分证实。我们的研究结果表明,原发性乳腺癌和乳腺癌转移的乳腺癌细胞的血清改变血脑屏障的性质不同。 Changes in the BBB permeability and the transporter level in brain microvascular endothelial cells can lead to long-term consequences in the course of the disease. However, more in vitro and in vivo experiments are needed to identify the serum derived factors behind the observed effects.

脑淀粉样血管病的A29转录组学分析揭示了紧密连接和炎症基因的改变

木鱼原地1Anuska V. Andjelkovic1,2

1密西根大学神经科学研究生课程,密西根州安娜堡;2美国密西根大学医学院病理与神经外科学系,密西根州安娜堡

通讯:木雨司徒- muyusitu@umich.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a29

脑淀粉样血管病(CAA)的病理定义是由于血脑屏障(BBB)功能障碍引起的血管高通透性、炎症和脑大叶出血。然而,CAA发病机制中血脑屏障功能障碍的遗传差异并没有得到很好的研究,而且仍然相对未知。该研究的目的是确定CAA中Aβ沉积有助于TJ和促炎基因表达的改变,从而有助于脑内皮屏障功能障碍。通过mrna测序,我们分析了从小鼠CAA模型(Tg-SwDuI;Thy1 APPSwDutIowa)与老龄对照组小鼠相比。老龄TgSwDuI小鼠(14-16个月)与年龄匹配的对照组相比,有849个差异表达基因(DEG)上调,280个DEG下调。而老龄TgSwDuI小鼠与年轻TgSwDuI小鼠相比,只有534个deg上调,64个deg下调。rna测序数据和基因集富集分析确定了tj相关基因(TJ1PECAM-1等)和促炎基因(Csf3r, nfkbia, serpin1,老龄TgSwDuI小鼠与老龄对照组和幼年TgSwDuI小鼠(5-6个月)相比的变化。总的来说,我们证明了新的遗传变异在CAA疾病病理中促进血脑屏障功能障碍,并可能在其他血管相关衰老和脑血管疾病中具有重要意义。

给予支持:本研究由NIH-R01 F048216资助。

SARS-CoV-2刺突蛋白a30s1亚基与甲基苯丙胺调控人脑内皮细胞异常

迈克尔Stangis1丹尼尔·阿德塞2迈克尔·托伯克1

1迈阿密大学米勒医学院生物化学与分子生物学教研室,佛罗里达州迈阿密33136;2结构生物学实验室,奥斯瓦尔多克鲁兹研究所,里约热内卢,RJ, CEP 21045-900,巴西

通信:Michael Stangis - mstangis@miami.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a30

随着COVID-19感染者报告的症状令人难以置信的多样化,包括中风和脑病,病毒如何影响大脑的问题出现了。我们的工作表明,在感染SARS-CoV-2后,人脑内皮细胞的紧密连接蛋白减少。这些影响在暴露于SARS-CoV-2刺突蛋白S1亚基后的短期内(1-12小时)也可以观察到,在长期暴露后(48-72小时)会出现恢复和最终的过表达。紧密连接蛋白的下调表明血脑屏障(BBB)完整性的丧失,并使病毒更容易通过血脑屏障并感染神经血管单位的细胞。当人脑内皮细胞同时暴露于甲基苯丙胺中时,这些紧密连接蛋白的变化似乎进一步放大。我们的数据表明,在短时间内暴露于S1亚基和/或甲基苯丙胺后,线粒体呼吸会出现额外的失调,这与紧密连接蛋白下调时的情况类似,表明两者之间存在潜在的关联。目前的研究还旨在确定炎症细胞因子是否在相同条件下产生,以及这些事件如何相互作用以损害血脑屏障的完整性。

给予支持:这项工作得到了美国国立卫生研究院(NIH)的支持,批准号为DA044579, DA039576, DA040537, DA050528, DA047157, MH122235, MH072567和HL126559。Adesse博士得到了Oswaldo Cruz基金会(INOVA Fiocruz,资助号48401984391807)和里约热内卢州Amparo和Pesquisa基金会(FAPERJ, ei -260003/002704/2020)的支持。

A31生物钟紊乱增强了多氯联苯的内皮毒性

Timea teglass, Madison Taylor, michael Toborek

美国迈阿密大学米勒医学院分子生物学与生物化学系

通信:Timea Teglas - txt575@miami.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a31

多氯联苯是一种稳定的、亲脂性的、剧毒的工业产品。饮食,包括动物产品,约占PCB暴露的90%。多氯联苯的化学性质确保了它们在人体和动物组织中不易降解和积累。共面和非共面多氯联苯的代谢作用是复杂的,影响主要器官系统和信号通路。在包括人类在内的大多数物种中,内源性生物钟协调生理、分子和行为的24小时节律。在分子水平上,昼夜节律振荡器是基于一个互锁的转录-翻译反馈回路系统。分子钟的核心是一对转录因子,即脑和肌肉arnt样1 (BMAL1)和昼夜运动输出周期kaput (clock)。环境因素(例如,睡眠中断)和遗传因素(例如,昼夜节律基因的突变或多态性)都可以破坏昼夜节律并影响各种疾病的发病机制和进展。在这项工作中,我们使用Bmal1siRNA基因沉默用于昼夜节律中断的建模,随后内皮细胞暴露于共面和非共面多氯联苯。我们的研究结果表明Bmal1沉默可以增强pcb诱导的内皮通透性、自噬、有丝自噬和代谢的改变。总的来说,这些结果表明多氯联苯的血管毒性可以通过影响昼夜节律的环境因素来调节。

给予支持:由美国国立卫生研究院(NIH)资助,项目编号:MH128022, MH122235, MH072567, HL126559, DA044579, DA039576, DA040537, DA050528, DA047157。

急性胰腺炎血脑屏障改变的细胞培养和临床研究

Fruzsina R. Walter1,2安德拉斯·哈拉津1安德里亚·e·托特1西尔维娅·维泽卡1安娜·r·圣塔-玛丽亚1朱迪特·p·维1佩特拉·帕拉吉2Jozsef Maleth2Laszlo Cervenak3.——艾格尼丝·基特尔4Peter Hegyi2、5Zoltan Rakonczay2玛丽亚·a·德利1

1匈牙利塞格德ELKH生物研究中心;2塞格德大学医学院,匈牙利塞格德;3.塞梅尔维斯大学内科与血液学研究实验室,匈牙利布达佩斯;4匈牙利布达佩斯ELKH实验医学研究所;5匈牙利普萨梅斯大学转化医学研究所

通信:Maria A. Deli - deli.maria@brc.hu

在所有表现为胰腺性脑病的严重炎症性急性胰腺炎(AP)病例中,中枢神经系统受影响的病例占10%。我们实验室早期的研究显示,在大鼠无创AP模型中,l -鸟氨酸引起血脑屏障(BBB)通透性升高。在这里,我们的目的是通过体外大鼠原代细胞血脑屏障模型来探索l-鸟氨酸损害血脑屏障完整性的机制。我们的目标还包括检测轻度、中度和重度AP患者的血清样本中的血脑屏障渗漏标志物,以及这些血清对培养的人脑内皮细胞(hCMEC/D3模型)屏障完整性的影响。

方法:(i) Transwell插入体体外血脑屏障模型;(ii)功能测试——渗透性、TEER、Ca2+水平、线粒体活性、ROS/NO生成、NFκB生成;(iii)形态学检查:内皮间连接、线粒体、电镜超微结构变化;(iv)表面电荷测量;(iv) ELISA法测定人血清中神经元特异性烯醇化酶(NSE)和S100B的含量。我们发现,l -鸟氨酸处理24 h后,细胞阻抗降低,通透性升高。关键的内皮间连接和粘附分子的表达和糖萼形态受到影响。ROS生成增加,线粒体网络也被破坏,而细胞内Ca2+或线粒体膜电位未发生改变。在轻度、中度和重度AP患者中均发现NSE和S100B水平升高。我们的研究结果有助于更好地了解AP期间血脑屏障改变的背景,并可能导致未来治疗策略的发展。

给予支持:中国科学院Janos Bolyai研究基金,NKFIH OTKA PD-128480和ITM UNKP-20-5-SZTE-672。

A33 disheed与claudin-5相互作用,参与调节激素诱导的BRB恢复

莫妮卡·迪亚兹·科兰格斯和大卫·安东内蒂

美国密歇根州安娜堡市密歇根大学眼科与视觉科学中心

通讯:David A. Antonetti - dantonet@med.umich.edu。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a33

先前的研究表明,norrin通过β-catenin依赖途径逆转vegf诱导的通透性。在这里,我们探讨了dishevele -1 (Dvl1)在norrin诱导的血视网膜屏障(BRB)恢复中的作用。我们假设Dvl1通过规范和非规范信号通路促进紧密连接(TJ)的稳定。对原代牛视网膜内皮细胞(BREC) BRB特性的分析表明,norrin能够完全恢复VEGF后的跨内皮电阻(TEER)。尽管在敲除样本中β-catenin信号传导增加,但使用sirna敲除Dvl1特异性地降低了基础屏障特性和消融了norrin诱导的屏障恢复。在70 kDa的ritc -葡聚糖分子的通量分析中也发现了类似的结果,这表明Dvl1是norrin诱导的BRB恢复所必需的。Dvl免疫荧光染色显示,在TJ复合体上,Dvl1与ZO-1和claudin-5共定位。通过BREC内源蛋白共免疫沉淀分析Dvl1与TJ蛋白的相互作用,发现Dvl1与claudin-5和ZO-1均有相互作用,且在VEGF/norrin共刺激的情况下,这种相互作用最为丰富。在与Dvl1突变体和claudin-5或ZO-1共转染的HEK293细胞中进行的研究显示,这种相互作用需要Dvl1的PDZ结构域。转染含有PDZ结合基序但不含DIX、PDZ或DEP结构域的Dvl1 c端片段,可阻断Dvl1/claudin-5相互作用,增加基础通透性,阻止norrin诱导的BRB恢复。 Together, these results demonstrate that norrin signals though Dvl1 to stimulate barrier properties and suggest a non-canonical signaling role of Dvl1 in regulation of barrier properties through direct binding to claudin 5 and ZO-1.

给予支持:这项工作得到了NIH EY012021 (DAA)和核心拨款,NIH P30EY007003和DK020572,预防失明研究(DAA)的Jules和Doris Stein教授职位以及美国糖尿病协会少数民族博士后奖学金# 1-16-PMF-003 (MDC)的支持。

探讨周细胞在脑卒中后神经血管修复中的促血管生成潜能

Maxime Bernard, Romain Menet, Sarah Lecordier和Ayman ElAli

拉瓦尔大学医学院精神病学与神经科学教研室;加拿大魁北克市拉瓦尔大学魁北克大学研究中心,神经科学轴,魁北克大学研究中心

通讯:Ayman ElAli - Ayman.El-Ali@crchudequebec.ulaval.ca

中风是世界上导致死亡和残疾的主要原因之一。不幸的是,目前还没有有效的疾病改善疗法来治疗这种神经系统疾病。治疗性血管生成使用强效促血管生成剂已被证明提供治疗益处。然而,这类药物的使用是一种双刃剑策略,因为它增加了血管渗漏加剧的风险。周细胞是一种特殊的壁细胞,在稳定血管生成血管系统中起着关键作用,并具有可塑性,通过细胞改变表型和功能的能力来翻译。由于其血管生成和可塑性的特性,周细胞构成了一个有吸引力的目标,开发新的干预措施,以促进中风后神经血管修复。使用新的分子、细胞和成像方法,我们的研究结果表明,最近发现的血小板衍生生长因子(PDGF)-D在小鼠中风后促进反应性周细胞功能中起重要作用。我们首先报道了PDGF-D在中风后的病变部位是短暂和局部诱导的。重要的是,经鼻给药重组PDGF-D改善了小鼠的运动功能,同时减少了脑萎缩和病变大小。有趣的是,在没有出血的情况下,这些变化与病灶周围和病灶核心的血管密度增加有关。 We found out that PDGF-D promoted the formation of new vessels that are adequately covered by pericytes. The overall results thus suggest that pericytes are an interesting target and a new tool for the development of new therapies against stroke.

A35 Sirt1有助于保持CAA条件下血脑屏障的完整性

Ali F. cititalan - madrid和Anuska V. Andjelkovic

美国密西根大学医学院病理与神经外科学系,密西根州安娜堡

通讯:Ali F. Citalan-Madrid - citalanm@med.umich.edu。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a35

CAA患病率随年龄增长而增加,并与AD有关。CAA的特点是Aβ血管沉积在皮层和轻脑膜,有助于破坏血脑屏障(BBB)。Sirt1可以减轻Tg2576转基因AD小鼠模型热量限制下的Aβ负荷。然而,Sirt1在CAA背景下血脑屏障功能障碍中的作用尚不清楚。在这里,我们通过使用CAA小鼠模型(TgSwDI)分析Sirt1在血脑屏障中的作用,并生成过表达Sirt1的TgSwDI小鼠(TgSwDI- sirt1over)。在TgSwDI的6个月和12个月时,淀粉样蛋白积聚在> 80%的脑血管中。此外,T2* MRI评估和普鲁士蓝染色显示TgSwDI小鼠6个月多处出血性病变。WB分析显示,随着菊粉(5kda)增加血脑屏障通透性,脑血管中claudin-5和ZO-1的表达减少。250 μm脑组织切片if染色显示TgSwDI小鼠的荧光强度降低,碎片化模式去碎片化,脑毛细血管中claudin-5和ZO-1的共定位丧失。有趣的是,与TgSwDI小鼠相比,TgSwDI- sirt1over小鼠中Sirt1的保留表达表明,a β血管沉积减少,脑组织中ZO-1和claudin-5的高度保存。 Thus, Sirt1 can contributes to regulate and preserve the BBB integrity in CAA condition.

给予支持:本工作由NIH资助号NIH RF1 AG064957 (AVA)支持;AFCM获得了墨西哥城教育、科学和技术创新秘书处(SECTEI)的奖学金。

原钙粘蛋白C3 (PCDHGC3)及其在血脑屏障中的作用

维多利亚·考普,克里斯蒂娜·迪林,帕特里克·梅博姆,马尔戈扎塔·布雷克

德国维尔茨堡大学,维尔茨堡大学附属医院,麻醉科,重症监护室,急诊和疼痛医学系,维尔茨堡,德国

通信:维多利亚·考普- Kaupp_V@ukw.de
中枢神经系统的液体和障碍2012,18 (1): 1 - 6

脑微血管内皮细胞通过形成紧密连接在血脑屏障的维持和紧密性中发挥关键作用,从而导致细胞旁扩散的有效限制。Occludin是一种跨膜蛋白,在细胞质中具有两个胞外环和N端和c端,是紧密连接的一个组成部分,但其作用尚未得到充分的研究。为了阐明其对血脑屏障的作用,我们寻找了闭塞蛋白的新的相互作用伙伴,这使我们找到了原钙粘蛋白γ C3 (PCDHGC3)等。PCDHGC3在包括脑微血管内皮细胞在内的中枢神经系统中高度表达,但尚未表征其与血脑屏障紧密连接蛋白的相互作用。在这项研究中,我们用转化和转染的方法分析了PCDHGC3与occludin的相互作用。在DH5α中扩增PCDHGC3和occludin的cDNA,共转染到哺乳动物细胞中,用抗occludin抗体进行免疫沉淀。Western Blot分析显示PCDHGC3与occludin之间存在特异性相互作用,使用非免疫沉淀细胞裂解液作为内源性对照。这些方法目前被用于分析其n端为相互作用所必需的occludin突变体,以及其他几个相互作用伙伴。由于PCDHGC3主要在脑中表达,因此这种与occludin的相互作用可能对血脑屏障内皮具有特异性,并可能有助于脑内皮细胞的特化特性。我们的结果为进一步研究occludin和PCDHGC3在血脑屏障中的作用提供了基础。

A37 Claudin-1过表达重塑紧密连接复合体,导致衰老血脑屏障功能障碍

加芙Martinez-Revollar1莎拉·雅各布斯2阿里·F·马德里1Anuska V. Andjelkovic1、3

1病理学系,分子学系,2细胞与发育生物学专业3.美国密西根大学医学院神经外科,密西根州安娜堡

通信:Anuska V Andjelkovic- anuskaa@med.umich.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a37

衰老与血脑屏障(BBB)完整性下降有关,导致毛细血管渗漏导致认知功能障碍和神经变性。Claudin-1是漏血脑屏障中表达增加的蛋白质之一。在这里,我们研究了claudin-1在小鼠脑微血管中的表达是否会影响衰老过程中血脑屏障的完整性。在幼龄(4-6个月)和老龄(18-20个月)小鼠体内和体外采用小鼠原代脑微血管细胞(mBEMC)衰老模型(连续传代)分析了claudin-1的表达。衰老表型通过β-半乳糖苷酶活性、磷酸化H2A等衰老标志物得到证实。X和DAPI染色与DNA损伤有关。血脑屏障完整性,包括体外(通过基于阻抗的细胞监测评估)和在薇芙o (5 kDa示踪剂的清除率)在衰老组受损。我们在体外和体内观察到mBEMC中claudin-1的表达明显升高,claudin-5的表达明显降低形态学上,衰老mBEMC的ZO-1膜染色停止,呈现“褶皱”外观,并出现新的claudin-1链,表明claudin-1参与了衰老细胞的链形成。与此相关,在“老”mBEMC中,ZO-1/claudin-5相互作用缺失,claudin-1/ZO-1和claudin-1/claudin-5相互作用增加。claudin-1在衰老mBEMC中的作用进一步被claudin-1的缺失所证实。这挽救了mBEMC的表型,提高了屏障的完整性,恢复了claudin-5/ZO-1的相互作用,此外衰老标志物也减少了。我们的发现首次提供了claudin-1在老年小鼠脑血脑屏障功能损伤中的可能作用。

A38定义脑周细胞作为新的HIV储存库

Oandy Naranjo, Silvia Torices, Luc Bertrand和michael Toborek

生物化学与分子生物学系,西北15街1011号;戈蒂埃大厦528室;迈阿密大学米勒医学院,佛罗里达州迈阿密33,136-1019,美国

通讯:michael Toborek - mtoborek@med.miami.edu

艾滋病毒-1感染者患非艾滋病相关合并症的风险较高,包括脑血管和神经系统疾病。这些病理可能是,至少部分是由hiv感染的大脑中持续存在的低水平病毒复制所驱动的,这可能导致免疫激活、慢性炎症和病毒再激活。对小胶质细胞、星形胶质细胞和脑周细胞的实验表明,这些细胞都有不同程度的HIV感染能力。我们在脑周细胞中率先进行了HIV-1感染的研究,并表明这些细胞具有使HIV-1感染的受体谱。最近关于周细胞个体发生的证据表明,大量的脑周细胞亚群起源于髓系祖细胞。我们假设脑周细胞是在中枢神经系统中形成HIV-1储存库的关键细胞类型,尽管以前未被认识到。事实上,我们的研究表明血脑屏障周细胞可能是HIV-1感染的靶标,能够支持HIV-1的生产性复制。有趣的是,周细胞的HIV-1感染可以通过occludin和一些occludin调节的宿主基因来调节。此外,我们有证据表明血脑屏障周细胞容易建立潜伏感染,可以通过组蛋白去乙酰化酶抑制剂与TNF的混合物重新激活。HIV-1感染的血脑屏障周细胞已在HIV-1感染的人类死后脑样本中得到证实。 Overall, our study indicates that BBB pericytes can be a previously unrecognized HIV-1 target and reservoir in the brain.

给予支持:由NIH资助MH128022。

连接蛋白43 (cx43 - 20kda)的a39a 20 kDa亚型介导脑内皮细胞的转录组学和表观遗传变化

切尔西·m·菲利普斯1凯瑟琳·m·博尼法斯1岩濑茂树2Anuska V. Andjelkovic3.

1神经科学研究生课程,2人类遗传学系,3.美国密西根大学病理与神经外科学系,密西根州安娜堡

通信:切尔西·菲利普斯- chelsphi@umich.edu
中枢神经系统的液体和障碍2012,18 (1): 39

连接蛋白43 (Connexin-43, Cx43)是一种间隙连接蛋白,最近发现了6个n端截断的同工型。在这些异构体中,20 kDa的异构体(Cx43-20 kDa)表达量最高,并参与细胞过程,如Cx43运输、细胞骨架组织、线粒体运输和发育过程中的转录调节。我们之前已经证明,Cx43-20 kDa改变小鼠脑内皮细胞(mBECs)的表型,因为Cx43-20 kDa过表达1)增加Cx43的表达,2)重塑紧密连接(TJ)和间隙连接(GJ)复合物,3)增加GJ细胞间通讯。我们的研究目的是确定cx43 - 20kda改变脑内皮细胞表型的机制。为了确定Cx43-20 kDa如何改变脑内皮细胞的表型,我们分别对对照mBECs和过表达Cx43-20 kDa的mBECs进行了mrna测序(RNA-seq)和减少亚硫酸氢盐代表性测序(RRBS),以确定转录组和甲基化组的变化。Western blot检测感兴趣的差异表达基因(DEGs)的蛋白表达。cx43 - 20kda过表达改变内皮细胞转录组,基因本体分析显示,deg参与免疫过程、细胞-细胞连接和细胞外基质。RNA-seq分析显示,cx43 - 20kda过表达降低DNA甲基转移酶3A (DNMT3A)的转录本表达,DNMT3A是一种新的DNA甲基转移酶,通过Western blot证实了这一点。RRBS分析显示,cx43 - 20kda过表达改变了甲基组,不同甲基化的胞嘧啶(DMCs)位于编码连接蛋白和锚定连接的基因上。总的来说,我们的数据表明cx43 - 20kda介导mBECs转录组和甲基组的变化。

给予支持:本工作得到NIH R21NS098066和R21NS11120501的支持;CMP由NIH T-32-NS076401和Rackham Regents Fellowship资助。

慢性暴露于处方阿片类药物会破坏血脑屏障的完整性,增加缺血性卒中的严重程度

Enze Sun, Cherisse Asher Dawn Charles和michael Toborek

美国迈阿密大学米勒医学院分子生物学与生物化学系

通讯:michael Toborek - mtoborek@med.miami.edu
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a40

阿片类药物滥用的流行不仅危害公众健康,而且危害社会和经济福利。越来越多的证据表明,滥用阿片类药物,包括处方止痛药,可能有助于中风的发展和/或影响中风的康复。鉴于血脑屏障(BBB)在中风中的关键作用,我们假设慢性暴露于处方阿片类药物可能会损害血脑屏障(BBB)的完整性。在吗啡和羟可酮两种常用处方阿片类药物的小鼠模型中,随着剂量的增加,我们检测到血脑屏障通透性增加,紧密连接分布断裂,两种主要紧密连接蛋白occludin和ZO-1表达下调。大脑中动脉闭塞(MCAO)模型也证实阿片类药物暴露会加重缺血性脑卒中的严重程度。进一步的证据表明,在体外模型中,阿片暴露诱导的促炎细胞因子如TNF-α和氧化应激水平升高导致线粒体功能障碍,这可能在体内血脑屏障改变中起关键作用。这些结果为处方阿片类药物对神经血管单位稳定性的长期副作用提供了新的见解。

给予支持:美国国立卫生研究院(NIH)资助项目:DA044579、DA039576、DA040537、DA050528、DA047157、MH128022、MH122235、MH072567、HL126559、DA044579、DA039576、DA040537、DA050528、DA047157。

体外治疗中风:三培养人血脑屏障模型的表征及其对纳米凝胶研究的适用性

组织者爱Rizzi1费德里科·特拉尔迪2苏珊娜·西蒙斯3.苏珊娜·罗莎3.弗朗西斯卡·托玛提斯3.玛丽-皮埃尔·德霍克1Fabien Gosselet1利诺·费雷拉3.——玛丽娜·雷斯米尼2Caroline Mysiorek1

1Artois大学血脑屏障实验室(LBHE) UR 2465,法国朗斯;2伦敦玛丽女王大学生物与化学科学学院,英国伦敦;3.科英布拉大学,CNC-神经科学和细胞生物学中心,CIBB -创新生物医学和生物技术中心,科英布拉,葡萄牙

通信:Eleonora Rizzi - eleonora.rizzi@univ-artois.fr
中枢神经系统的液体和障碍2012,18 (1): 1 - 4

作为世界范围内导致死亡和长期残疾的第二大原因[1],中风需要进一步研究,以增加可用治疗的范围,减少其病理结果。缺血性中风是由脑血管阻塞引起的,与下游区域营养和富氧血流量不足有关,导致血脑屏障(BBB)通透性增加和实质损伤。作为一种多因素疾病,可以采用不同的策略来应对不同的病理阶段[2]。在不同的新策略中,使用纳米颗粒(即。纳米凝胶[3]越来越受到人们的关注[4]。体外研究和使用人类细胞模拟中风事故中体内环境的血脑屏障模型对于能够理解细胞机制并将结果转化为临床研究至关重要。血脑屏障由脑微血管中的内皮细胞(ECs)形成,并被其他类型的细胞(如脑周细胞和星形胶质细胞)包围,以创造一个特定的微环境,在这个微环境中,细胞之间的交流和相互作用对于维持生理环境以及病理的发生都是必不可少的。在本研究中,我们建立了三培养人血脑屏障体外模型并对其进行了表征,该模型经氧和葡萄糖剥夺(OGD)[5]处理6小时,再氧化(R)处理24小时。该血脑屏障模型具有屏障紧密性、细胞内能量储存和基因表达以及纳米凝胶毒性、交叉和内化的特征,为进一步研究提供了有希望的工具。

给予支持:该项目已获得欧盟地平线2020研究和创新计划的资助,资助协议号为764958。

参考文献

  1. 1.

    Donkor ES。21世纪的中风:负担、流行病学和生活质量的快照。中风与治疗。2018;2018:3238165。https://doi.org/10.1155/2018/3238165

  2. 2.

    Bernardo-Castro S, Albino I, Barrera-Sandoval AM, Tomatis F, Sousa JA, Martins E等。纳米颗粒治疗缺血性脑卒中的不同阶段。生活(巴塞尔)。2021; 11(6)。https://doi.org/10.3390/life11060482

  3. 3.

    Salinas, Y, Castilla, a . M. & Resmini, M.一种基于l-脯氨酸的热响应性和ph可切换纳米凝胶作为药物递送载体。变异较大。化学学报,2018;9,2271-2280。

  4. 4.

    Gosselet F, Loiola RA, Roig A, Rosell A, Culot M.中枢神经系统分子通过血脑屏障的传递。中国生物医学工程学报,2011;44(4):591 - 591。https://doi.org/10.1016/j.neuint.2020.104952

  5. 5.

    Mysiorek C, Culot M, Dehouck L, Derudas B, Staels B, Bordet R等。过氧化物酶体增殖物活化受体- α活化保护脑毛细血管内皮细胞免受氧-葡萄糖剥夺诱导的血脑屏障高通透性。中华神经科杂志,2009;6(3):181-93。https://doi.org/10.2174/156720209788970081

A42细胞穿透肽Tat促进治疗肽有效内吞进入脑内皮样单层,但限制屏障渗透

艾玛·丽莎·阿尔·胡马丹*Sidse Lund Pedersen*, Burak ozg r, Birger Brodin, Mie Kristensen

丹麦哥本哈根大学药学系卫生与医学学院

*作者贡献均等。

通信:Mie Kristensen - mie.kristensen@sund.ku.dk。
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a1

目的:细胞穿透多肽可能作为穿梭体传递脑治疗通过血脑屏障(BBB)。一个例子是肽NR2B9c1,它与细胞穿透肽Tat2结合,促进血脑屏障渗透并内化到神经元中。NR2B9c可通过靶作用减轻脑卒中后神经元损伤。本研究的目的是研究Tat-NR2B9c对血脑屏障的渗透,以及这种渗透是通过细胞旁转运还是跨细胞转运发生的;或者两者都有。

方法:实验采用transwell插入体培养的人干细胞血脑屏障模型(BIONi-010C3)。用CellZscope监测屏障完整性。用荧光标记的Tat-NR2B9c和放射性标记的甘露醇进行转运研究。免疫细胞化学和western blotting检测紧密连接蛋白的表达。通过活细胞显微镜观察细胞摄取Tat-NR2B9c的机制。

结果:Tat-NR2B9c有效地粘附在细胞膜上并通过内吞作用内化,而有限数量的Tat-NR2B9c渗透到biuni - 010c单层。Tat-NR2B9c影响屏障特性,但不会增加甘露醇渗透或改变紧密连接蛋白的表达。

结论:这促进了治疗性片段NR2B9c的细胞内化,而其在NR2B9c结合时渗透血脑屏障的能力是有限的。血脑屏障渗透的机制可能是细胞旁转运和胞吞作用的结合。

参考文献

  1. 1.

    刘勇,刘磊,刘林,Besshoh S, Arundine M, Gurd JW等。通过干扰NMDA受体- PSD-95蛋白相互作用治疗缺血性脑损伤。科学。2002;298(5594):846 - 50。https://doi.org/10.1126/science.1072873

  2. 2.

    Vives E, Brodin P, Lebleu B.一个截断的HIV-1 Tat蛋白基本结构域通过质膜快速易位并在细胞核中积累。中国生物医学工程学报,2009;32(2):391 - 391。https://doi.org/10.1074/jbc.272.25.16010

  3. 3.

    高德曼,安徒生,al - robai A, Buchholtz T, Svane N, Ozgur B等。人诱导多能干细胞(BIONi010-C)产生具有血脑屏障特性和大中性氨基酸转运蛋白1 (SLC7A5)功能表达的致密细胞单层。中国生物医学工程杂志,2011;26(6):1055 - 1055。https://doi.org/10.1016/j.ejps.2020.105577

缺氧条件下培养的原代脑毛细血管内皮细胞单层维持屏障完整性,Glut1 (SLC2A1)、Lat1(SLC7A5)和转铁蛋白受体1(TFRC)表达增加。

Burak Ozgur, Hans Christian Cederberg Helms, Erica Tornabene和Birger Brodin

哥本哈根大学卫生与医学科学学院药学系,丹麦哥本哈根,sparken 2大学,DK-2100

函授:burak.ozgur@sund.ku.dk

背景和目的:脑毛细血管内皮细胞(BCECs)在早期大脑发育过程中暴露于缺氧环境。然而,缺氧对内皮细胞和血脑屏障(BBB)功能屏障特性的影响知之甚少。许多研究表明屏障功能的破坏,而另一些则声称缺氧条件有有益的作用。本研究旨在探讨缺氧条件下培养的原代bccc是否能维持血脑屏障功能。

方法:在常压(90%的大气-10%的CO2)和低氧(1%的O2, 10%的CO2和89%的N2)条件下,在透水支架上培养牛bcec原代单培养物6天。采用电阻测量法研究内皮细胞单层的紧密性,采用RT-PCR、western blotting和免疫组织化学法研究血脑屏障表型标志物的表达。

结果:在暴露于缺氧的细胞单层中,我们观察到HIF-1 α从细胞质转移到细胞核,表明通过hif信号通路细胞缺氧反应。从电阻测量判断,在6天的培养期间,缺氧不影响单层的完整性。缺氧不影响claudin-5和ZO-1的定位。在缺氧条件下培养的细胞中,GLUT-1、lat1和TfR mRNA水平显著上调。TfR和GLUT-1的上调可以在蛋白水平上得到证实。与常氧培养相比,缺氧培养的细胞表现出更高的葡萄糖摄取。在正常缺氧条件下,用10 μM的HIF-1α稳定化合物去铁胺(deoxamine, DFO)刺激内皮细胞,可以模拟缺氧对内皮细胞的影响,表明这种影响是通过HIF-1α介导的。

结论:综上所述,在缺氧条件下,bcec形成了具有发达的紧密连接复合物的单层,并增加了GLUT-1、lat1和TfR的表达。这支持了脑毛细血管血脑屏障功能存在于脑血管系统发育的早期阶段的观点,此时大脑环境是缺氧的。

人脑周细胞来源的细胞外小泡的表征

卡米尔Menaceur1保罗·马塞洛2——安德烈亚斯·卡内尔3、4纪尧姆·范尼尔5巴斯蒂安·莱热6佐野康寿7清水文孝7神田隆史7雅罗斯拉夫·杰克3、4Fabien Gosselet1劳伦斯·芬纳特1和于连·圣·波尔1

1法国阿图瓦大学化学与生物工程学院,UR 2465, 62300 Lens;2法国圣研究大学中心,亚胺;3.Johannes Kepler大学应用物理研究所,奥地利林茨4040;4上奥地利应用科学大学林茨校区,奥地利林茨4020;5巴黎大学,巴黎精神病学和神经科学研究所(IPNP), INSERM U1266,“神经性疾病的内体动力学”,巴黎,法国;6法国阿图瓦大学,法国国家科学研究中心,法国里尔中央大学,法国里尔大学,unr 8181,法国催化与固体化学研究所,F-62300 Lens;7日本宇部山口大学医学研究生院神经病学与临床神经科学系

通信:Julien Saint-Pol - julien.saintpol@univ‐artois.fr
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): a44

脑隔室受到血脑屏障(BBB)的保护,血脑屏障限制循环分子进入中枢神经系统(CNS),从而保持大脑的内稳态。血脑屏障表型由形成脑微血管壁的内皮细胞(ECs)携带,这些细胞位于与脑周细胞(pc)共同的基板上,整个被星形胶质细胞端足的连续套筒包围。这种结构还与神经元和其他类型的神经胶质细胞进行交流,这些细胞统称为神经血管单元(NVU)。在胚胎发生期间,血脑屏障表型的建立可能通过UNV组分之间的细胞间通信。从表型建立的早期阶段起,pc在诱导表型中起主要作用。事实上,它们(i)诱导内皮细胞基底膜蛋白的特异性定位,(ii)参与内皮细胞之间连接的结构和囊泡运输的限制,以及(iii)对血脑屏障表型的维持也是必不可少的。这些不同类型的细胞之间的交流是通过可溶性因子的交换和潜在的细胞外囊泡(ev)来实现的,其中外泌体(内体起源直径30至100纳米的纳米级囊泡)是其中的一部分。此外,外泌体已被描述为能够通过miRNA从神经元到内皮细胞调节血脑屏障连接复合物的通信载体。因此,本研究旨在描述在体外pc衍生的电动汽车,尤其是小型电动汽车。通过动态光散射(DLS)、zeta电位测量、原子力显微镜(AFM)和透射电子显微镜(TEM)检查ev的特征,并通过质谱分析评估蛋白质组成。这对于进一步研究这些电动汽车在建立和维持BHE主要特征方面的作用至关重要。

乳腺癌细胞与脑微血管内皮细胞之间的蛋白相互作用可促进转移的发生

Ramon Handeron Gomes Teles¹,Ana Sayuri Yamagata¹,Nicolas Jones Villarinho¹,Patrick Meybohm²,Malgorzata Burek²,Vanessa Morais Freitas¹

¹巴西圣保罗圣保罗大学生物医学科学研究所细胞与发育生物学学系,圣保罗;²德国维尔茨堡大学医院麻醉、重症监护、急诊和疼痛科,维尔茨堡,德国

通信:Ramon H. Gomes Teles - ramonteles@usp.br
中枢神经系统的液体和障碍2021, 18(1): 45

乳腺癌是全球女性癌症相关死亡的主要原因,其中约90%是由于转移的发展。这在肿瘤学中是一个重要的问题,因为很难识别和治疗转移。乳腺癌转移有向某些器官转移的倾向,其中之一是大脑,这构成了治疗的主要挑战。因此,了解促进脑转移的生物学机制是很重要的。通过这种方式,我们希望研究循环乳腺癌细胞蛋白与脑内皮细胞表面蛋白之间的关联,因为这是转移级联中最重要的步骤之一。为了实现这一目标,我们分析了MDA-MB-231和HBMEC细胞的蛋白质组学数据集,并选择了与其对照(MCF-10A和HUVEC)相比表达不同的蛋白质,随后测试了它们之间的相互作用。首先,我们发现397个蛋白质被过滤并整合成45个蛋白质簇,这些蛋白质与转移细胞侵袭过程中一些重要的生物学过程(如细胞粘附和运动)相关的分子功能(如催化活性和蛋白质结合)有显著的相关性。大多数蛋白质类被认为是代谢物间转化酶,如脱氢酶和糖基转移酶。这些部分结果表明,在乳腺癌细胞中表达不同的蛋白质与在脑血管床中发现的独特蛋白质有很强的相关性,这些蛋白质对转移性侵袭至关重要。

脑内皮细胞外囊泡的蛋白质组学景观:由HIV-1和β淀粉样蛋白重塑

Ibolya E. Andras, Brice B. Sewell和michael Toborek

迈阿密大学医学院生物化学与分子生物学教研室,佛罗里达州迈阿密33136-1019

通讯:Ibolya Andras - IAndras@med.miami.edu
中枢神经系统的液体和障碍2012,18 (1): 1 - 6

感染艾滋病毒的大脑中淀粉样蛋白(Aβ)沉积增加。血脑屏障(BBB)可能对大脑的Aβ稳态至关重要,并可能有助于Aβ的积累。细胞外囊泡(EVs)在Aβ病理中起着重要作用。有趣的是,HIV-1增加了脑内皮细胞的EV释放并改变了它们的EV- a β水平。这种ev介导的Aβ病理机制尚不清楚。电动汽车携带各种货物分子,包括一组复杂的蛋白质,可以显著影响周围神经血管单位细胞的生物学。在这项工作中,我们研究了暴露于HIV(单独或与Aβ一起)如何影响脑内皮细胞的表面和总蛋白质组学景观。这种不偏不倚的方法让我们对这些变化有了前所未有的、高分辨率的了解。我们的研究结果表明,HIV和Aβ深刻地重塑了脑内皮细胞的复杂蛋白质组,改变了通路网络和蛋白质之间的功能相互作用。这些机制可能有助于在hiv感染的大脑中ev介导的淀粉样蛋白病理。

给予支持:这项工作得到了佛罗里达州卫生部拨款8AZ24和国立卫生研究院(NIH)的支持,拨款MH072567, MH098891, HL126559, DA039576, DA040537, DA044579和DA047157。我们感谢迈阿密大学米勒医学院迈阿密艾滋病研究中心(CFAR)的支持,该中心由美国国立卫生研究院(NIH)的拨款(P30AI073961)资助。

额外的信息

出版商的注意

beplay體育施普林格·自然对已出版的地图和机构关系中的管辖权要求保持中立。

权利和权限

开放获取本文遵循知识共享署名4.0国际许可协议,该协议允许以任何媒介或格式使用、共享、改编、分发和复制,只要您适当地注明原作者和来源,提供知识共享许可协议的链接,并注明是否进行了更改。本文中的图像或其他第三方材料包含在文章的知识共享许可协议中,除非在材料的署名中另有说明。如果材料未包含在文章的知识共享许可中,并且您的预期用途不被法律法规允许或超过允许的用途,您将需要直接获得版权所有者的许可。如欲查阅本许可证副本,请浏览http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/.创作共用公共领域免责声明(http://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/)适用于本文中提供的数据,除非在数据的信用额度中另有说明。

转载及权限

关于本文

检查更新。通过CrossMark验证货币和真实性

引用本文

“血脑屏障的信号转导”虚拟研讨会摘要。流体屏障18(增刊1),58(2021)。https://doi.org/10.1186/s12987-021-00286-9

下载引用

  • 发表

  • DOIhttps://doi.org/10.1186/s12987-021-00286-9