14 февраля 2020 г.
Человеческий гематоэнцефалический барьер избирательно предотвращает проникновение в мозг гидрофильных молекул и патогенов. Несколько патологий, в том числе менингит и послеоперационный бред, связаны с повышенной проницаемостью гематоэнцефалического барьера. Здесь мы описываем модель эндотелиальной культуры клеток, чтобы проверить проницаемость барьера микробным обходом.
Этот метод позволяет анализировать гемово-мозговой барьер человека путем измерения бактериального обхода на различных методах лечения. Это может помочь обнаружить патогенез бактериального менингита и послеоперационный бред. Это простой метод и последствия лечения непосредственно представлены количество бактерий.
Он может быть изменен, чтобы обеспечить высокую пропускную способность анализа соединений на эндотелиальных клетках. Начните с сборки пластины из 12 колодец в шкафу биологической безопасности. Распаковать пластину и каждую вставку, а затем использовать стерилизованные типсы, чтобы захватить вставки у их основания и положить их в колодцы.
Пальто пористой мембраны каждой вставки с 90 микролитров 10 микрограммов на микролитр коллагена IV и фибронектина смеси и инкубировать пластину в инкубаторе клеточной культуры при 37 градусов по Цельсию в течение 24 часов. После инкубации, мыть вставки в два раза путем пипетки один миллилитр PBS в каждой вставке и аспирации его с вакуумным насосом. Затем эквилибрировать мембраны путем трубопроводов довоенной DMEM F12 среды в верхней и нижней камерах и инкубировать пластины при 37 градусов по Цельсию и 5%углекислого газа.
Для семян микрососудистых эндотелиальных клеток человека, аспирировать среду из колбы клеточной культуры и мыть клетки с 10 миллилитров PBS. Обложка клетки полностью с пятью миллилитров трипсина EDTA и инкубировать колбу в течение трех-пяти минут при 37 градусов по Цельсию. Перенесите пять миллилитров клеток в 15 миллилитровую трубку и добавьте пять миллилитров FCS, содержащих среду, чтобы остановить энзиматические реакции.
Центрифуга подвески в течение трех минут при 210 раз г, удалить супернатант и повторно клеточной гранулы в пять миллилитров среднего. Добавьте 10 микролитров клеточной подвески в 10 микролитров 0,4% трипана синего пятна, затем добавьте 10 микролитров смеси в счетную камеру. Поместите счетную камеру в счетчик ячеек и запустите соответствующую программу, убедившись, что счетчик сфокусирован.
После подсчета, семена 200000 клеток в каждой верхней камере на 12-хорошо пластины и инкубировать пластины при 37 градусов по Цельсию в течение 14 дней изменения средств массовой информации в верхней и нижней палате каждые два-три дня. Через 14 дней убедитесь, что слияние клеток на 100% путем визуализации их с помощью микроскопа. За день до измерения проницаемости поместите одну колонию штамма E.coli GM2163 в три миллилитров среды LB.
Культура клеток при 37 градусах по Цельсию в течение 24 часов в инкубационный шейкер. Для лечения клеток с соединением интереса, разбавить его до окончательной концентрации в DMEM F12 среды и добавить эту смесь в верхней и нижней камер в 12-хорошо пластины, а затем инкубировать пластины в инкубаторе культуры клеток. После инкубации, обмен полной среде с антибиотиками свободной среде.
Определите концентрацию ночной бактериальной культуры, измерив ее оптическую плотность на 600 нанометров, затем разбавьте ее до OD600 из 0,5 в 50-миллилитровой трубке Falcon. В кабинет биологической безопасности добавьте 450 микролитров бактериального раствора в каждую верхнюю камеру пластины из 12 колодец, затем инкубировать пластину в течение шести часов при 37 градусах Цельсия. После инкубации снимите вставку с помощью типсов и отведать 50 микролитров среды из каждой нижней камеры, заботясь о том, чтобы не выплескить среду из верхних камер в нижние.
Важно строго отделить средства массовой информации верхней и нижней палаты, так как побочный эффект от бактерий верхней палаты приведет к ложноположительному результату. Брось каждый образец на отдельную агар-пластину и скоой раствор с помощью распределитель клеток. Инкубировать пластины при 37 градусах по Цельсию в течение 24 часов, а затем рассчитывать колоний.
Чтобы исследовать влияние гликации на микробный обход через геммоемафальный барьер, клетки лечились с 0,5 и 0,15 миллимолярского гликсалового раствора в течение одного часа с необработанными клетками, выступающей в качестве контроля. Затем гликация была обнаружена с помощью иммуноблотинга с антителами против AGE. Полученные бактериальные колонии были подсчитаны и представлены как абсолютное количество колоний или относительное количество колоний, нормализованных к контролю.
Образцы, обработанные глиоксалом, показали увеличение количества колоний, указывающих на то, что лечение влияет на плотность клеточного барьера. Для исследования глюкозно-индуцированной гликации белка, THBMECs культивировались в нормальной глюкозы и высокой глюкозы среды. Абсолютное количество колоний и относительное количество колоний, нормализованных до контроля, показали, что глюкоза не имеет существенного влияния на целостность гем blood-brain barrier.
Обработанные эндотелиальные клетки могут быть дополнительно проанализированы протеомическими подходами, например масс-спектрометрией, для анализа изменений в протеоме. Этот метод помогает в понимании гемово-мозгового барьера человека и бактериального обхода. Он может быть использован для обнаружения аспектов старения и нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера.
В данном исследовании представлен метод анализа гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) человека путем измерения прохождения бактерий при различных вариантах обработки. Работа направлена на углубление понимания таких состояний, как бактериальный менингит и послеоперационный делирий.
Данный метод позволяет количественно оценить проницаемость гематоэнцефалического барьера при прохождении через него микроорганизмов, обеспечивая функциональный показатель для валидации мишеней при разработке препаратов для лечения заболеваний ЦНС. Связывая целостность барьера с клинически значимыми фенотипами, такими как менингит и делирий, этот подход способствует механистическому снижению рисков при проверке терапевтических гипотез. Формат анализа позволяет проводить скрининг соединений, модулирующих функцию эндотелиального барьера, что дает информацию для идентификации ведущих соединений и повышает прогностическую достоверность доклинических моделей.
Данный анализ вписывается в общую цепочку разработки лекарственных средств — от валидации мишени и идентификации ведущих соединений до доклинической оценки, что особенно актуально для терапевтических средств, воздействующих на ЦНС, где проницаемость через барьеры является критическим параметром.