Мозг микрососудистых эндотелиальных клеток (BMEC) образуют монослой, которые являются неотъемлемой частью узкоспециализированных гематоэнцефалический барьер (ГЭБ). BMECs соединены соединительных белков, прикрепленных к базальной мембране. Вместе с перицитов, гладкомышечных клеток, астроцитов конечных ног и циркулирующих клеток крови они образуют так называемый сосудисто-нервный блок (1) NVU. На предыдущем понятия непроницаемым барьером между кровью и центральной нервной системы (ЦНС), NVU является динамичным, весьма специфичны и регулируемая интерфейс, который контролирует переход жидкостей, молекул и клеток между сосудов мозга и ЦНС 2 , Дисфункция или нарушение регуляции в NVU может инициировать и / или способствовать различным нервно-сосудистых, инфекционных, воспалительных или дегенеративных заболеваний ЦНС, таких как ишемический инсульт, ВИЧ-энцефалопатии, рассеянного склероза, болезни Альцгеймера или болезнь Паркинсона 3-6.
_content "> BMEC монослой плотно закрытыми по соединительного комплекса состоят из плотно (TJ) и слипчивых соединений (AJ)
7. высокое электрическое сопротивление и низкий парацеллюлярная проницаемость ГЭБ, в основном, на основе TJ белков
8. В TJs являются комплексы, образованные трансмембранных белков Claudin и occludin семьи, которые связаны с цитоскелета эндотелиальных клеток молекулами адаптера, такие как zonulaoccludens (ZO) белков ZO1-3
4. слипчивых соединений в основном собраны с помощью интегрального мембранного белка сосудистый эндотелиальный (VE) -cadherin, который связан с цитоскелетом через катенинов
8. Герметизация от BBB препятствует свободному обмену субстратов и клеток между кровью и спинномозговой жидкости. Исключения из этого правила являются липофильные, небольшие молекулы с молекулярной массой <400 Da, которые способны пересечь гематоэнцефалический барьер путем опосредованного липидами диффузии 9. Прохождение больше, и / илигидрофильные молекулы, такие как глюкоза, аминокислоты, пептиды, белки и многих лекарств ограничено строго контролируемых систем транспортных трансцеллюлярного 10, которые могут быть разделены на пять основных категорий: несущей-опосредованного транспорта, ионного транспорта, активного оттока транспорта, рецептор-опосредованного транспорт, и кавеолы-опосредованный транспорт 4. Эти транспортеры системы помогают поддерживать гомеостаз ЦНС, который необходим для точного генерирования сигнала, трансдукции и интеграции. Кроме того, BMECs способны активно контролировать переход отдельных молекул с помощью экспрессии различных эктоэнзимов. Эти ферменты локализованы на клеточной поверхности и модификации определенных эндогенных и экзогенных субстратов препятствуя или позволяя переход ГЭБ 11.
В то время как ЦНС считался иммунной неблагополучных органа в течение длительного времени, последние данные свидетельствуют о довольно динамичный и жестко регулируемое систему иммунной выжeillance ЦНС. В BMECs критически участвует в регуляции иммунного переселении клеток. К экспрессии селектинов на их поверхности лимфоцитов, селективно индуцировать свободно прикрепить к эндотелию. Секреции хемокинов, которые сталкиваются со специфическими рецепторами на лейкоцитах ведет к экспрессии или конформационных изменений лейкоцитов интегринов, таких как LFA-1 (функция лимфоцитов антиген-1) и VLA-4 (очень поздний антиген-4). Интегрины посредником твердую сцепление, связывая их эндотелиальные counterreceptors, например VCAM-я (сосудистая молекула клеточной адгезии), ICAM-I (межклеточной адгезии), позволяющие переселение в паренхиме головного мозга между или через BMECs от BBB 12-14. Эти и другие данные подчеркивают активную роль самого эндотелия в регуляции миграции иммунных клеток.
Кроме того, BMECs как часть NVU участвуют в регуляции мозгового Li кровотокаnked местным нейронных метаболических потребностей. После стимуляции астроцитов эндотелиальные клетки продуцируют вазоактивные вещества, такие как оксид азота, ведущей к релаксации сосудистых гладкомышечных клеток 15.
Ангиогенез и нейрогенез в развивающихся, так и в мозг взрослого шоу параллельного паттерна и развития и имеют много общих свойств регулирования 1, 4. Эндотелиальные клетки критически участие в этих процессах 16, 17.
Таким образом, BMECs обеспечить существенные черты, чтобы гарантировать правильное развитие и функционирование ЦНС. BBB дисфункции связано со многими серьезными неврологическими расстройствами. Тем не менее, только очень немногие цели были определены в интерфейсе мозг-сосудистой сети в течение определенного и эффективного лечения 18. Упрощенная в моделях пробирке были использованы, чтобы понять механизмы, участвующие в функции и регулирования сложных физиологических систем для лонг раз. Выделение как описано этой рукописи и исследования в пробирке мышиного BMECs, учитывая большое разнообразие конкретных мыши с нокаутом-штаммов, может обеспечить дополнительное понимание функции BBB и регулирования в физиологических и патофизиологических условиях открывает новые терапевтические пути.