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방법 논문

병원 체 또는 의약품 및 두뇌와 그들의 상호 작용에 의해 장벽 횡단 연구를 인간의 혈액-뇌 인터페이스 모델

8.3K 조회수

DOI:

10.3791/59220

2019년 4월 9일

* These authors contributed equally

이 논문에서

요약

여기에 우리가 현재에 cellulo BBB (혈액 뇌 장벽)의 설정을 설명 하는 프로토콜-Minibrain 폴리에스터 다공성 막 문화 인간의 BBB에 걸쳐 생체 또는 전염 성 요원의 전송 평가 시스템 삽입 및 그들의 이웃 뇌 세포에 생리 적 영향입니다.

초록

초기에 관련 신 경계 의약품의 심사와 그들의 침투와 장벽와 뇌 실질의 상호 작용에 대 한 cellulo BBB 모델에서 신뢰할 수 있는 여전히 충족된 필요. 이 간격을 채우기 위해 우리는 폴 리 에스테 트라이-인간의 뇌 세포 (뉴런, 이다 microglial 세포)의 문화에 의해 형성 된 다공성 멤브레인 문화 삽입 인간의 BBB 모델은 Minibrain와 결합 하 여 BBB-Minibrain, cellulo 모델에서 2D 설계 되었습니다. BBB-Minibrain BBB, 뉴런에이 분자의 특정 대상으로 확인 하 고 약물의 신경 보호 속성 후 보존 되었다 표시를 통해 신경 보호 약물 후보 (예: Neurovita), 전송 테스트를 허용 약 BBB를 교차 했다. 우리 또한 그 BBB-Minibrain 내 피 세포 장벽을 가로질러 바이러스 입자의 흐름을 감지 하 고 neuroinvasive 바이러스 입자는 Minibrain의 감염을 모니터링 하는 재미 있는 모델을 구성 하는 설명 했다. BBB-Minibrain은 신뢰할 수 있는 시스템, 쉽게 치료 또는 모욕 후 연구원 셀 문화 기술에서 훈련 및 뇌 세포 고기의 예측에 대 한 처리. Cellulo 테스트 등의 관심은 두 가지 것: 소개 하는 한편 약물 개발의 초기 단계를 derisking 하 고 다른 한편으로 테스트 하는 동물의 사용을 줄이고.

서론

두뇌는 뇌 실질과 혈액-뇌 장벽 (BBB) 이라는 혈액의 교류를 제한 하는 비 투과성 구조에 의해 조직의 순환에서 분리 된다. 주로 대뇌 내 피 세포의 구성, BBB는 동적 이다, 혈관 주위 microglia 및 이웃 뇌 실질의 신경 상호 작용 합니다. BBB의 세 가지 주요 기능은 생성 및 유지 관리의 영양소와 독성 부상 방지와 뇌의 공급 또는 병원 체1,2에 공헌 하는 신경 기능에 대 한 이온 항상성 뇌 항상성 및 그 기능3의 유지 보수. 이 그래서 몇 가지 약물만 BBB4,5교차 수 있습니다 효율적입니다. 현재, 분자 BBB 통과 되며 뇌에 확산 여부를 예측 하기 위해 사용할 수 있는 방법을 ex vivo 연구 부검 소재, 이미지 추적 MRI (자기 공명 영상) 또는 애완 동물 (위치 방출에 의해 인간의 자원 봉사자의 두뇌에서에 구성 단층 촬영) 또는 pharmacodynamics와 동물6,,7

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프로토콜

1. 세포의 Ntera/CL2 문화 작품. D1 포스트 mitotic hNeurons 및 hAstrocytes (NT2-없음)의 공동 문화를 준비 하

참고: 이것은 Minibrain (그림 1)의 구성 요소입니다.

  1. Ntera/Cl2.D1을 배양
    1. 액체 질소 탱크에서 냉동된 셀의 유리병을 제거 합니다. 얼음에 계속.
    2. 37 ° C 물 욕조에 빠르게 셀 동
    3. 완전 한 DMEM F12 매체의 10 mL를 포함 하는 15 mL 튜브에 세포를 전송 (Dulbecco의 수정이 글 매체: 영양소 혼합 F-12 매체) 10% 태아 둔감 한 혈 청 (FBS), 2 mM 글루타민, 100 IU 페니실린와 100 µ g 스 보충 (즉, 완료 DMEM F12 매체)입니다.
    4. 실 온 (RT)에서 5 분 동안 200 x g 에서 원심. 완전 한 DMEM F12 매체의 2 mL에 펠 릿 해리
    5. 민감한 부착 세포에 대 한 구체적인 치료와 폴리스 티 렌에서 T75 조직 배양 플라스 크에 전송 (T75Cell+) 포함 하는 완전 한 DMEM F12 매체의 13 mL.

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결과

BBB-Minibrain에서 cellulo 실험은 혈액-뇌 인터페이스의 모델.

BBB-Minibrain는 상위 레벨에 혈액 구획 및 혈액-뇌 인터페이스 (그림 2AB)의 낮은 수준에 두뇌 구획을 모방 하기 위해 폴 리 에스테 르 막 문화 삽입 시스템에 설정 됩니다. BBB 형성 필터에 hCMEC/D3 내 피 세포와 luminal 구획 및 뇌 세포 (뉴런, 이다 microglial 세포)의 Minibrain 인간의 트라이 문화를 포함 하는 abluminal 구획 그것에 의하여 이루어져 있다. Minibrain 셀 클래식 트라이 문화 인구 표현 형 (그림 1, 하단 오른쪽 패널)과 급행 특정 셀 다 코.......

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토론

이 문서에서 우리는 cellulo을 구축 하는 방법을 시연 혈액/뇌 인터페이스, BBB-Minibrain, BBB 모델과의 문화를 결합 하 여 하나의 키트로 뇌 세포 (Minibrain) 뇌를 혼합. 이 시스템은 생물학으로 관련, 쉽게 설정 하 고 세포 배양에서 잘 훈련 된 경험에 대 한 처리.

BBB의 다른 어떤 생체 외에서 모델에 관해서는 장벽의 견고의 과감 한 제어 적용 되는 경우 신뢰할 수 있는 결과 얻을 것 이다. 침투성 및 부적당 한 침투성 값 (즉, Pe 1.2 보다 더 높은)와 모든 삽입을 폐기 해야 합니다에 대 한 삽입은 신중 하 게 테스트 되어야 합니다.

FBS 샘플 BBB의 특성을 해제 하지 않는 한 일괄 처리를 식별 하기 위해 신중 하 게 시험 되어야 한다. 동일한 통보는 바이러스에서 입자 또는 생체 희석은 자동차 매체에 관한 만들 수 있습니다. 그것은 또한 luminal 구획의 중간 구.......

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공개 사항

시스템의 지적 재산권은 특허 32, 35 , 38참조.

감사의 글

이 연구는 사노 피 파스퇴르 파스퇴르에 의해 Incitative 그랜트 (PTR 435)를 포함 하 여 파스퇴르에서 내부 교부 금에 의해 및 "성립 드 지원 à 라 검색" 제공 된 교부 금에 의해 지원 되었다. A. 다 코스타는 사노 피-파스퇴르 그랜트와 플로리안 Bakoa에 의해 지원 되었다는 ANRT에서 제공 하는 박사 학위 부여의 (협회 국립 드 라 검색 외 드 라 Technologie). 우리는 유용한 토론에 대 한 홍보 피에르 올리비에 Couraud와 박사 피렌체 밀러에 빚을입니다.

....

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
12웰 플레이트Corning3336
5-fluoro-2' deoxyuridineMerck-Sigma AldrichF0503
85mm 페트리 접시Sarstedt83-3902-500
Anti-Nf200Merck-Sigma AldrichN4142
β-mercapto-ethanolMerck-Sigma AldrichM3148
CHME/Cl5Unité de Neuroimmunologie ViraleDr Lafon
CMCCalbiochem217274
Cytosine β-D-arabinofuranosideMerck-Sigma AldrichC1768
Dark 96 웰 플레이트Corning3915
DMEM F12Thermofisher Scientific31330-038
DMSOMerck-Sigma AldrichD2650
Endogro IVMilliporeSCME004내피 세포 매체
에탄올Carlo Erba529121
FBSHycloneSV30015-04
포름 알데히드Merck-Sigma Aldrich252549
GIEMSARAL 진단320310
염소 - 안티 마우스잭슨 면역 연구115-545-003
염소 - 안티 토끼써모 피셔 ScientificR37117
HBSS with Ca2+-Mg2+Thermofisher Scientific14025-100
hCMEC/D3CedarlaneCLU512
Hepes 1MThermofisher Scientific15630-070
Hoescht 33342Merck-Sigma Aldrich33263
LaminineMerck-Sigma AldrichL6274
L-글루타민Thermofisher Scientific25030-024
Lucifer YellowMerck-Sigma AldrichL0259
MEM 10XThermofisher Scientific21430
MEM 1XThermofisher Scientific42360
Ntera/Cl2D.1ATCCCRL-1973
파라포름알데히드전자 현미경 과학15714
Ca2+-Mg2+Thermofisher Scientific14190
PBS-Ca2+-Mg2+Thermofisher Scientific14040-091
펜/스트렙EurobioCXXPES00-07
Poly-D-LysineMerck-Sigma AldrichP1149
Prolong GoldThermofisher ScientificP36930
QiashredderQIAGEN79656
쥐 콜라겐 ICultrex3443-100-01
레티노산 All-TransMerck-Sigma AldrichR2625
RNA 정제 키트QIAGEN74104
SDSMerck-Sigma AldrichL4509
중탄산나트륨 5.6%EurobioCXXBIC00-07
Sodium PyruvateThermofisher Scientific11360
T75 Cell+ FlaskSarstedt83-1813-302민감한 부착 세포를 위한 특정 표면 처리(Cell+)가 있는 조직 배양 폴리스티렌 플라스크
TranswellCorning3460폴리에스터 다공성 멤브레인 배양 인서트
Trypsin-EDTAMerck-Sigma AldrichT3924
초순수Thermofisher Scientific10977-035
우리딘Merck-Sigma AldrichU3750
VerseneThermofisher Scientific15040-033EDTA
YFV-FNVIP 다카르백신 바이알
에게 요청 시 없이 PBS

참고문헌

  1. Abbott, N. J., Patabendige, A. A., Dolman, D. E., Yusof, S. R., Begley, D. J. Structure and function of the blood-brain barrier. Neurobiology of Disease. 37 (1), 13-25 (2010).
  2. Abbott, N. J., Ronnback, L., Hansson, E. Astrocyte-endothelial interactions at the blood-brain barrier.

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