脳スライス培養系を用いた神経-グリア-内皮細胞連関におけるケモカイン分子機能解析

利用脑切片培养系统分析神经元-胶质-内皮细胞相互作用中趋化因子分子功能

基本信息

批准号：
18659014
负责人：
南雅文
金额：
$ 2.11万
依托单位：
Hokkaido University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Exploratory Research
财政年份：
2006
资助国家：
日本
起止时间：
2006 至 2007
项目状态：
已结题

项目摘要

脳は、神経細胞、アストロサイト、ミクログリア、脳微小血管内皮細胞(Brain Microvascular Endothelial Cell;BMEC)など多種の細胞で構成されており、これら細胞間のクロストークにより、BMEC間のタイトジャンクションを基盤としたBBB特有のバリア機能が形成・調節されている。本研究では、神経細胞傷害時における神経-グリア-BMEC間の相互作用によるBBB機能変化のメカニズムを詳細に解析するための実験系として、神経-アストロサイト共培養系とBMECを、多孔質膜を隔てて配置したin vitro BBBモデルを確立した。神経-アストロサイト-BMEC共培養モデルでは、BMEC単独培養系及びアストロサイト-BMEC共培養系よりもTEERが高く、BMEC単独培養系よりもFITC-dextranの透過性が低かったことから、作製したBBBモデルがBMEC単独培養系やアストロサイト-BMEC共培養系よりも高いバリア機能を有していることが示された。また、NMDA処置後48時間以降にTEERの有意な減少とFD40透過性の増大が見られたことから本BBBモデルは、傷害された神経細胞とBMECとの相互作用あるいは神経細胞傷害により活性化したアストロサイトとBMECとの相互作用によるBBB機能変化のメカニズム解明に応用できる実験系であることが示唆された。さらに、NMDAによる神経細胞傷害時におけるBBBの強度低下及び透過性亢進と、血管内皮細胞のタイトジャンクションタンパク質の局在変化の関連について調べたところ、ZO-1やoccludinにおいて、NMDA処置後に細胞膜局在が低下し、細胞骨格局在が増加していた。神経細胞傷害によるBBB機能低下におけるケモカインの役割は今後の検討課題である。

大脑由神经元、星形胶质细胞、小胶质细胞和脑微血管内皮细胞（BMEC）等多种类型的细胞组成，这些细胞之间的串扰是基于BMEC之间的紧密连接而形成并调节BBB特有的屏障功能。。在本研究中，我们使用神经元-星形胶质细胞共培养系统、BMEC和多孔膜作为实验系统，详细分析了神经元细胞损伤过程中神经元、胶质细胞和BMEC之间相互作用导致的BBB功能变化的机制。建立体外间隔BBB模型。在神经元-星形胶质细胞-BMEC共培养模型中，TEER高于仅BMEC培养系统和星形胶质细胞-BMEC共培养系统，并且FITC-葡聚糖的通透性低于仅BMEC培养系统结果表明，该模型比 BMEC 单一培养系统或星形胶质细胞-BMEC 共培养系统具有更高的屏障功能。此外，NMDA治疗48小时后观察到TEER显着降低和FD40通透性增加，表明该BBB模型是由受损神经元与BMEC之间的相互作用或神经元损伤激活的。这些结果表明这是一个实验性的。该系统可用于阐明由于星形胶质细胞和 BMEC 之间的相互作用而导致 BBB 功能变化的机制。此外，我们还研究了 NMDA 引起的神经元损伤期间 BBB 强度降低和通透性增加与血管内皮细胞中紧密连接蛋白定位减少和细胞骨架定位增加之间的关系。趋化因子在神经元损伤导致的 BBB 功能下降中的作用是未来研究的主题。