Kan-beyin bariyeri (BBB), merkezi sinir sistemi (CNS) ile sistemik dolaşım arasındaki madde değişimini sıkı bir şekilde düzenleyen son derece özel biryapıdır. BBB, esas olarak sıkı bağlantılarla bağlı beyin mikrovasküler endotel hücrelerinden oluşur. Bu endotel hücreleri, astrositler, perisitler, nöronlar, glial hücreler ve bazal membranı da içeren çok hücreli bir sistem (NVU) içinde işlevgörür. Bu bileşenler arasında, beyin mikrovasküler endotel hücreleri (BMEC'ler), sıkı birleşimler, binlerce seçici taşıyıcı sistem, sınırlı veziküler trafik ve bağışıklık hücresi infiltrasyonunu düşük şekilde ifade ederek bağışıklık hücresi infiltrasyonunu küçümserek, dar bağlantılı bağlantılar, binlerce seçici sistem, sınırlı veziküler trafik ve bağışıklık hücresi infiltrasyonunu kısıtlayarak merkezi bir rol oynar 3,4.
Fiziksel ve seçici bir engel olarak rollerinin yanı sıra, BMEC'ler sinyal sinyalizasyonu, beyin kan akışı düzenlemesi, yerel bağışıklık yanıtları ve özellikle beyin anjiyogenezgibi temel süreçlerde aktif olarak yer alır. Bu süreç embriyonik gelişim sırasında anahtardır, ancak felç, iskemi veya iltihaplanma gibi patolojik durumlarda da yeniden aktive olur. BMEC'ler, vasküler endotel büyüme faktörü (VEGF) ve plasenta büyüme faktörü (PLGF) gibi proanjijenik sinyallere yanıt verir ve yeni damarların oluşumunu ve olgunlaşmasınıkoordine eder 6,7. Bu nedenle, beyin endotel disfonksiyonu BBB'nin bütünlüğünü ve beyin homeostazını ciddi şekilde tehlikeye atacaktır.
BMEC'leri in vitro incelemek, hem BBB'nin fizyolojisini hem de beyin anjiyogenezini düzenleyen mekanizmaları modellememize olanak tanır. Ancak, bu hücrelerin beyin dokusundan izole edilmesi, sinir dokusunun karmaşıklığı, mielin bolluğu ve yüksek endotel saflığına sahip kültürlerin alınması ihtiyacı nedeniyle önemli teknik zorluklar yaratmaktadır. Ölümsüzleştirilmiş hücre hatları mevcut olsa da, fenotipik ve işlevsel temsiliyetleri açısından önemli sınırlamalarıvardır 8.
Bu bağlamda, neonatal fare modellerinden elde edilen BMEC'lerin birincil kültürü protokolleri, in vivo beyin endotelinin morfolojik, moleküler ve fonksiyonel özelliklerinin çoğunu koruduğu için güçlü bir deneysel araç oluşturur. Ancak, fare BMEC izolasyonu için kurulmuş birkaç protokol, mekanik ayrışmayı yoğunluk gradyanlarıyla (dextran veya Percoll) birleştirir ve genellikle değişken endotel zenginleşmesi ve perisitler, astrositler ve miyelin kalıntıları tarafından kalıntıkontaminasyonu sağlar 9. Puromisin kullanılarak antibiyotik bazlı arındırma, endotel saflığını (~%95'e kadar) artırır, ancak protein sentezini inhibe ettiği ve endotel fenotip10 üzerindeki potansiyel etkileri nedeniyle hücresel strese yol açabilir. Alternatif olarak, Floresans-Aktiflenmiş Hücre Ayırma (FACS) tabanlı yaklaşımlar yüksek arındırılmış popülasyonlar sağlar ancak özel ekipman ve kapsamlı işlem gerektirir; bu da canlılığı ve ölçeklenebilirliğiazaltabilir. Daha yeni doğumlu protokoller, yoğunluk gradyanlarını önler ve santrifüj adımlarının sayısını azaltır, verimi artırırken kirlenmeyisınırlar. 12.
Bu arka plan üzerine inşa edilen bu çalışma, yeni doğumlu fare beyin mikrovasktürlerinden endotel hücrelerinin izole edilmesi ve kültürlenmesi için optimize edilmiş bir protokolü tanımlar. Bu yöntem, hassas anatomik diseksiyon, verimli enzimatik sindirim, sığır serum albümini (BSA) gradyanı kullanarak miyelin çıkarımı ve CD31 belirteçiyle bağlanmış manyetik mikrokürelerle immünoseleksikasyon ile zenginleştirmeyi bir arada getirir. Protokol, hem fizyolojik hem de patolojik koşullarda beyin anjiyogenezi, nörovasküler etkileşim, endotel sinyal sinyal ve BBB disfonksiyonu çalışmaları için uygun, tekrarlanabilir ve zenginleştirilmiş birincil kültürlerin elde edilmesini sağlar.