Article de méthode

Enregistrement de l’intégrité fonctionnelle de la barrière sur les cellules endothéliales vasculaires bEnd.3 via la détection de résistance électrique transendothéliale

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DOI :

10.3791/65938

29 septembre 2023

Dans cet article

Résumé

Ce protocole décrit un modèle in vitro fiable et efficace de la barrière hémato-encéphalique. La méthode utilise des cellules endothéliales vasculaires cérébrales de souris bEnd.3 et mesure la résistance électrique transmembranaire.

Résumé

La barrière hémato-encéphalique (BHE) est une structure physiologique dynamique composée de cellules endothéliales microvasculaires, d’astrocytes et de péricytes. En coordonnant l’interaction entre le transit restreint des substances nocives, l’absorption des nutriments et la clairance des métabolites dans le cerveau, la BHE est essentielle à la préservation de l’homéostasie du système nerveux central. La construction de modèles in vitro de la BHE est un outil précieux pour explorer la physiopathologie des troubles neurologiques et créer des traitements pharmacologiques. Cette étude décrit une procédure de création d’un modèle de cellules monocouches de BHE in vitro en ensemencant des cellules bEnd.3 dans la chambre supérieure d’une plaque à 24 puits. Pour évaluer l’intégrité de la fonction de barrière cellulaire, le voltmètre de cellules épithéliales conventionnel a été utilisé pour enregistrer en temps réel la résistance électrique transmembranaire des cellules normales et des cellules hypoxiques induites par la CoCl2. Nous prévoyons que les expériences ci-dessus fourniront des idées efficaces pour la création de modèles in vitro de BHE et de médicaments pour traiter les troubles des maladies du système nerveux central.

Introduction

La BHE est une interface biologique unique entre la circulation sanguine et le tissu nerveux, qui est composée de cellules endothéliales vasculaires, de péricytes, d’astrocytes, de neurones et d’autres structures cellulaires1. Le flux d’ions, de produits chimiques et de cellules entre le sang et le cerveau est strictement régulé par cette barrière. Cette homéostasie protège les tissus nerveux contre les toxines et les agents pathogènes tout en permettant le bon fonctionnement des nerfs du cerveau 2,3. Le maintien de l’intégrité de la BHE peut prévenir efficacement le développement et la....

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Protocole

NOTE : Des cellules endothéliales dérivées du cerveau de souris.3 (bEnd.3) ont été inoculées dans les chambres d’une plaque à 24 puits pour construire un modèle in vitro simple de la BHE dans des conditions de milieu spécifiques. Les TEER des cellules normales et des cellules hypoxiques ont été mesurés à l’aide d’un TEER (Figure 1 et Figure 2).

1. Préparation de la solution

  1. Préparer le milieu de culture cellulaire DMEM contenant du FBS (10 %, v/v), 100 U/mL de pénicilline et 10 mg/mL de streptomycine (voir le tableau des matériaux

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Résultats

Ce protocole a permis d’enregistrer les changements dans les valeurs de résistance des cellules en fonction des paramètres définis dans le compteur de résistance transendothéliale. La viabilité des cellules bEnd.3 (nombre de cellules vivantes) traitées avec différentes concentrations de CoCl2 a été examinée par le test CCK-8. Des dommages cellulaires plus importants produits par CoCl2 étaient représentés par une viabilité cellulaire plus faible. Nous avons constaté que 300 μM de CoCl2 éta.......

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Discussion

L’un des organes corporels les plus développés, le cerveau contrôle un large éventail de processus physiologiques complexes, notamment la mémoire, la cognition, l’ouïe, l’odorat etle mouvement. Le cerveau est à la fois l’un des organes les plus compliqués et les plus malades du corps humain. L’apparition de nombreux troubles du système nerveux central montre une tendance croissante d’année en année en raison de facteurs tels que la pollution de l’air, les habitudes alimentaires irrégulières et d’a.......

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

Nous apprécions le soutien financier de la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine (82274207 et 82104533), du programme clé de recherche et de développement du Ningxia (2023BEG02012) et du projet de promotion de la recherche Xinglin Scholar de l’Université de Chengdu de MTC (XKTD2022013).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
Plaque transwell 24 puitsCorning (Corning 3470, 0,33 cm2, 0,4 & micro ; m)10522023
75 % d’éthanolChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2023052901
plaque à 96 puitsGuangzhou Jet Bio-Filtration Co., Ltd220412-078-B
bEnd.3 cellulesHunan Fenghui Biotechnology Co., LtdCL0049
Kit de comptage cellulaire-8 (CCK-8)Boster Biological Technology Co., LtdBG0025
Boîte de culture cellulaire (100mm)Zhejiang Sorfa Life Science Research Co., Ltd1192022
Chlorure de cobalt (CoCl2)Sigma15862
DMSOBoster Biological Technology Co., LtdPYG0040
Dulbecco’s modified eagle medium (1x)Gibco ThermoFisher Scientific8121587
Sérum fœtal bovinGibco ThermoFisher Scientific2166090RP
GraphPad Prism softwareLogiciel GraphPad9.0.0(121)
Matrigel (Contient du collagène IV)MedChemexpressHY-K6002
Lecteur de microplaquesDispositifs moléculairesSpectraMax iD5
Logiciel OriginPro 8 OriginLabCorporationv8.0724(B724)
Pénicilline-Streptomycine (100x)Boster Biological Technology Co., Ltd17C18B16
Solution saline tamponnée au phosphate (PBS, 1x)Gibco ThermoFisher Scientific8120485
Hypochlorite de sodiumChengDu Chron Chemicals Co,. Ltd2022091501
Résistimètre transmembranaireWorld Precision Instruments LLCVOM3 (version 1.6)

Références

  1. Kim, Y., et al. CLEC14A deficiency exacerbates neuronal loss by increasing blood-brain barrier permeability and inflammation. J Neuroinflammation. 17 (1), 48(2020).
  2. Bagchi, S., et al. I....

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Mots-clés

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