结果:Prelp − / − 小鼠表现出神经炎症和神经血管完整性降低,导致小脑和皮质中 IgG 和葡聚糖渗漏。Prelp − / − 小鼠的组织学分析显示血脑屏障的细胞间完整性降低,周细胞和星形胶质细胞末端的毛细血管附着降低。RNA 测序分析发现 Prelp − / − 小鼠的细胞间粘附和炎症受到影响,基因本体分析以及基因集富集分析表明炎症相关过程和粘附相关过程(如上皮-间质转化和顶端连接)受到显著影响,表明 PRELP 是细胞间粘附的调节剂。免疫荧光分析表明,Prelp − / − 小鼠神经血管中钙粘蛋白、claudin-5 和 ZO-1 的粘附连接蛋白表达水平受到抑制。此外,体外研究表明,PRELP 应用于内皮细胞可增强细胞间完整性,诱导间充质-内皮转化并抑制 TGF-β 介导的细胞间粘附损伤。
(未经同行评审认证)是作者/资助者。保留所有权利。未经许可不得重复使用。此预印本的版权所有者此版本于 2022 年 10 月 28 日发布。;https://doi.org/10.1101/2022.10.27.513950 doi:bioRxiv preprint
摘要 - 聚焦超声(FUS)可用于打开血脑屏障(BBB),而具有对比剂的MRI可以检测到该开口。然而,重复使用基于Gadolinium的对比剂(GBCA)对患者提出了安全问题。这项研究是第一个提出通过深度学习来模拟体积传输常数(KTRAN)以减少造影剂剂量的想法的想法。该研究的目的不仅是重建人工智能(AI)衍生的ktrans图像,而且还可以通过低剂量对比剂T1加权MRI扫描来增强强度。我们通过先前的最新时间网络算法成功验证了这个想法,该算法的重点是在体素级别提取时域特征。然后,我们使用了由时空卷积神经网络(CNN)基于三维CNN编码器组成的时空网络(ST-NET),以提高模型性能。我们在FUS诱导的BBB开口数据集中测试了ST-NET模型,该模型是从小鼠大脑的不同侧面测试的。ST-NET成功检测并增强了BBB开放信号,而无需牺牲空间域信息。st-net被证明是减少对对比剂的需求,用于对对比剂进行对比剂的需求,以模拟从时间序列动态对比增强磁共振成像(DCE-MRI)扫描中对BBB开放的K-Trans图进行建模。
脑部疾病和障碍中血脑屏障 (BBB) 的穿透 当血脑屏障正常工作时,组成血脑屏障的各种细胞会不断调节血液和中枢神经系统之间必需物质的转移,并识别和阻止可能损害大脑的物质进入。将药物输送到大脑对于成功治疗某些疾病(如脑肿瘤、阿尔茨海默病和帕金森病)至关重要,但需要更好的方法来穿透或绕过血脑屏障。目前正在研究的一种方法使用先进的超声波技术,可以短暂安全地破坏血脑屏障,这样药物就可以直接针对脑肿瘤,而无需手术。
虽然血脑屏障在血液和大脑之间提供了保护性的衬里,但它也阻止了许多药物进入大脑。因此,血脑屏障是MND药物开发的最大障碍之一。这也是许多MND临床试验失败的主要原因。在这个项目中,研究人员试图通过重新创建其复杂的结构和细胞类型的混合来开发和测试人类血脑屏障的先进模型。如果有希望治疗MND的新药能够通过血脑屏障并达到大脑中的预期靶标,则将使用新模型作为准确筛选的工具。
与其他器官相比,脑组织与血液之间存在着活跃的血液和器官之间的分子交换,而脑组织与血液之间被血脑屏障隔开,血脑屏障由不同类型的细胞组成,这些细胞融合成一个极其紧密的屏障。血脑屏障的生理学特点是,只有非常小的亲脂性分子或脑上皮中具有自己专门的运输系统的分子才能克服它。这意味着,一方面,血脑屏障可以被视为一种进化奇迹,能够有效地保护大脑免受病原体和毒素的侵害,并创造一个高度专业化的环境。但另一方面,从药物治疗的角度来看,血脑屏障可以看作是一种负面的屏障,阻碍了对中枢神经系统 (CNS) 脑相关疾病的有效药物靶向。从药理学上打开血脑屏障以促进药物吸收既困难又危险,因为它总是伴随着有毒血浆蛋白进入的危险,从而导致神经治疗药物进入。有时,药物设计能够适应
摘要:农产品副产品和微藻是具有神经保护特性的低成本、高价值的生物活性化合物来源。然而,治疗分子的神经保护效果可能受到其穿过血脑屏障 (BBB) 到达大脑的能力的限制。在本研究中,对已证明具有体外神经保护潜力的刺槐 (ASFE)、Cyphomandra betacea (T33)、小粒咖啡 (PPC1)、油橄榄 (OL-SS)、柑橘 (PLE100) 副产品和微藻 Dunaliella salina (DS) 的各种绿色提取物进行了基于永生化人脑微血管内皮细胞 (HBMEC) 模型的体外 BBB 通透性和运输测定。进行了毒性和 BBB 完整性测试,并在孵育 2 和 4 小时后使用气相色谱和液相色谱结合四极杆飞行时间质谱 (GC/LC-Q-TOF-MS) 评估了目标生物活性分子穿过 BBB 的运输情况。HBMEC-BBB 运输试验显示,代表性神经保护化合物(如单萜和倍半萜、植物甾醇和一些酚类化合物)具有高渗透性。从拟议的体外 BBB 细胞模型中获得的结果进一步证明了目标天然提取物的神经保护潜力,这些提取物是功能性成分的有希望的来源,可以转化为具有科学支持的神经保护声明的食品补充剂、食品添加剂或营养保健品。
摘要:为了研究新化学和生物实体的生物分布,血脑屏障 (BBB) 的体外模型可能成为药物发现早期阶段的重要工具。在这里,我们展示了我们设计的内部三维 BBB 生物芯片的概念验证。这种三维动态 BBB 模型由内皮细胞和星形胶质细胞组成,它们在模拟血流的流动条件下共培养在聚合物涂层膜的相对两侧。我们的结果证明了 BBB 非常有效,证据是 (i) 跨内皮电阻 (TEER) 增加了 30 倍,(ii) 紧密连接蛋白的表达显著增加,以及 (iii) 与静态体外 BBB 模型相比,我们的技术解决方案具有较低的 FITC-葡聚糖渗透性。重要的是,我们的三维 BBB 模型有效地表达了 P-糖蛋白 (Pg-p),这是脑源性内皮细胞的标志性特征。总之,我们在此提供了一种完整的整体方法和对整个 BBB 系统的见解,可能在临床和制药领域带来转化意义。
放射治疗 (RT) 是治疗脑肿瘤的基石。除了细胞毒性之外,RT 还会破坏血脑屏障 (BBB),导致周围脑实质的通透性增加。尽管这种影响已被普遍承认,但不同放射方案如何影响以及在多大程度上影响 BBB 完整性仍不清楚。本系统综述和荟萃分析的目的是研究光子 RT 方案在临床和临床前研究中对 BBB 通透性(包括其可逆性)的影响。我们系统地回顾了 PubMed、Embase 和 Cochrane 搜索引擎中的相关临床和临床前文献。通过荟萃分析对总共 69 项纳入研究(20 项临床研究、49 项临床前研究)进行了定性和定量分析,并评估了不同疾病类型和 RT 方案中 RT 诱导的 BBB 通透性的关键决定因素。定性数据综合显示,35% 的纳入临床研究报告了 RT 后 BBB 中断,而 30% 的研究尚无定论。有趣的是,基于分次方案和累积剂量计算出不同生物有效剂量的研究之间没有观察到明显差异;然而,在治疗后的患者随访期间注意到 BBB 中断增加。临床前研究的定性分析显示,78% 的纳入研究存在 RT BBB 中断,这通过荟萃分析得到显著证实(p < 0.01)。值得注意的是,研究之间存在高偏倚风险、出版偏倚和高度异质性。这项系统评价和荟萃分析揭示了 RT 方案对 BBB 完整性的影响,并开启了将此因素整合到未来 RT 决策过程的讨论,以更好地研究其发生及其对伴随或辅助治疗的影响。