W tętnicach oporowych o małej średnicy, cienka wewnętrzna elastyczna blaszka (IEL) oddziela komórki śródbłonka (EC) i mięśni gładkich (SMC). Komórki mogą wystawać przez otwory w tej elastycznej matrycy i tworzyć bezpośrednie połączenia cytoplazmatyczne przez kanały połączeń szczelinowych1,2. Ta unikalna struktura nazywana jest połączeniem mięśniowo-śródbłonkowym (MEJ). MEJ jest małą (około 0,5 μm x 0,5 μm, w zależności od łożyska naczyniowego), projekcją komórkową składającą się głównie z komórek śródbłonka, ale może również pochodzić z mięśni gładkich3,4. Wielu badaczy wykazało ogromną złożoność sieci sygnalizacyjnych, które występują selektywnie w MEJ, co czyni go szczególnie ważnym miejscem ułatwiającym dwukierunkową sygnalizację między śródbłonkiem a mięśniami gładkimi5,6,7,8,9,10.
Jednak mechanistyczne rozwarstwienie szlaków sygnałowych w MEJ jest trudne w nienaruszonej tętnicy. Ponieważ MEJ jest projekcją komórkową, obecnie nie jest możliwe wyizolowanie MEJ in vivo ze ściany naczynia krwionośnego. Z tego powodu opracowano VCCC model1. Co ważne, VCCC replikuje fizjologiczną morfologię śródbłonka11 i polaryzację sygnalizacji między wierzchołkową i MEJ częścią komórki12. To właśnie ten unikalny model ułatwił odkrycie, że hemoglobina alfa znajduje się w komórce śródbłonka, spolaryzowanej do MEJ. Jest to przeciwieństwo konwencjonalnie hodowanych komórek śródbłonka, które nie wyrażają alfa hemoglobiny13. Dla badaczy zainteresowanych śródbłonkiem mikronaczyniowym bardziej odpowiednie może być użycie komórek śródbłonka, które zostały wyhodowane w VCCC, szczególnie jeśli celem jest przeanalizowanie szlaków sygnałowych, które występują w tętnicach oporowych o małej średnicy.
Użycie solidnego plastikowego wkładu zawierającego filtr o małych średnicach porów (0,4 μm średnicy) do wspólnej hodowli dwóch różnych typów komórek zapobiega migracji komórek między warstwami. Powoduje to odległość między komórkami wynoszącą 10 μm, która jest znacznie dłuższa niż w in vivo, ale nadal odtwarza wiele cech MEJ in vivo, w tym lokalizację białek i sygnalizację drugiego przekaźnika1,14. Ponadto VCCC pozwala na ukierunkowanie sygnalizacji specyficznej dla typu komórki poprzez dodanie agonisty lub antagonisty do określonego przedziału komórkowego. Na przykład, ładowanie EC BAPTA-AM w celu chelatowania wapnia i stymulowanie SMC za pomocą fenylefryny14. W przeciwieństwie do innych opisów modeli współkulturowych15,16,17,18,19,20,21, zawiera instrukcje dotyczące izolowania odrębnych frakcji mRNA i białka, w tym odrębnej frakcji MEJ w porach filtra. Dodanie tej techniki do VCCC pozwala na szczegółowe badanie zmian w lokalizacji lub transkrypcji mRNA22, fosforylacja białek12,23, oraz aktywność białka12. W tym artykule opiszemy posiewanie EC na górze filtra i SMC na dole, chociaż możliwe jest hodowanie tych dwóch typów komórek w różnych konformacjach11,18,24.