This study has been supported by the Collaborative Research Centre CRC TR128 "Initiating/Effector versus Regulatory Mechanisms in Multiple Sclerosis-Progress towards Tackling the Disease" (Project A9 to H.W. and C.C.G., project B1 to N.S.).

1. 셀 인간의 뇌 미세 혈관 내피 세포의 문화 (HBMEC) <ol><li> 세포 배양 플라스크의 코팅 <ol><li> 상기 피브로넥틴 용액을 제조 15 mL의 원심 분리 튜브에 10 ㎖의 PBS를 추가한다. 150 μL의 피브로넥틴을 넣고 잘 섞는다. </li><li> 바닥을 덮는 T-25 세포 배양 물 플라스크 피브로넥틴 용액 2 mL를 넣고. 배양기에서 37 ℃에서 적어도 3 시간 동안 세포 배양 플라스크를 인큐베이션. 피브로넥틴 코팅 된 플라스크를 37 ℃ / 5 % CO 2에서 2 주 동안 저장 될 수있다. </li></ol></li><li> 시드와 HBMEC의 세포 배양 <ol><li> 세포 배양 플라스크의 바닥에서 대기음 피브로넥틴 용액. 6 mL의 ECM-B 배지에 현탁하고 7.2 × 104 HBMEC / cm² 이상 추가 (= ECM-B는 5 % 소 태아 혈청, 1 % 페니실린 / 스트렙토 마이신 및 1 %의 내피 세포 성장 보충 보충). 37 ° C / 5 % CO 2에서 인큐베이션. 현미경을 사용하여 매일 세포의 성장을 확인하십시오. </li><li> 3 일마다 매체를 변경합니다.수확 또는 HBMEC 약 80 %의 합류에 도달 분할 세포. HBMEC 생리적 특성의 손실을 방지하기 위해 통로 (1) 및 (15) 사이에 사용한다. </li></ol></li><li> 수확 HBMEC. <ol><li> 1의 비율로 PBS로 accutase (1X)를 혼합하여 용액을 제조 accutase 1. 추가 사용까지 수욕에서 37 ° C에서 accutase 솔루션을 유지합니다. </li><li> 15 mL의 원심 분리 튜브에 세포 배양 플라스크에서 ECM-B의 매체에 옮긴다. 세포 배양 플라스크의 바닥에 5 ㎖의 PBS를 추가하여 HBMEC 씻는다. 대기음 PBS 및 세척 단계를 두 번 더 반복한다. </li><li> 2ml의 accutase의 미리 가온 용액을 첨가. 2 분 동안 37 ℃에서 인큐베이션. 그 후, HBMEC 단단히 세포 배양 플라스크을 여러 번 눌러 다시 일시 중지됩니다. 세포 분리는 현미경을 사용하여 제어 </li><li> 이전에 15 ㎖의 튜브에 저장된 ECM-B 매체 빨리 HBMEC을 분리하기 시작 다시 세포 배양 플라스크에 첨가한다. 대부분의 HBMEC이 될 때까지 반복 플라스크의 바닥을 씻어다시 중단. </li><li> 15 mL의 원심 분리 튜브에 세포 현탁액을 전송. 실온에서 10 분 동안 300 XG 원심 분리기. 상등액을 버리고 1 mL의 ECM-B 배지에서 세포를 다시 일시. 세포를 세어 용액 ECM-B 배지 당 3 × 105 HBMEC의 최종 농도를 달성하기 위해 세포 현탁액을 희석. </li></ol></li></ol> 셀 문화 삽입 2. 준비 <ol><li> 세포 배양 삽입의 코팅 중요 사항 : 세포 배양 삽입의 막을 만지지 마십시오. <ol><li> 각 세포 배양 용 삽입 100 μL의 피브로넥틴 용액 (1.1.1 참조) (도 1a)와 96- 웰 편평 바닥 플레이트의 한 웰 (광 제어 웰)를 추가한다. 37 ℃에서 적어도 3 시간 동안 배양. 배양 대기음 피브로넥틴 솔루션 후. </li><li> 100 μL HBMEC의 세포 배양 삽입 정학 잘 광학 컨트롤을 추가합니다. 셀의 하부 구획에 600 μL ECM-B 매체 추가문화 삽입합니다. 37 ° C / 5 배리어 무결성 (도 1b)까지의 CO 2 %에 도달시 사일 아니라 광 제어에 HBMEC 현미경 평가하여 세포 성장을 확인 - 3 부화. 참고 : 사일 이상 세포 성장은하지 않는 것이 좋습니다. </li><li> 선택적 : 염증 상태를 모방하는 하부 구획의 매체를 흡인하고 24 시간 마이그레이션 분석 전에 500 U / ㎖의 IFN-γ / TNF-α 보충 ECM-B 배지로 교체한다. </li></ol></li></ol> 윤회의 분석의 날에 에반스 블루 3. 품질 관리 <ol><li> 에반스 블루 용액의 제조 <ol><li> 15 ML의 원심 분리기 튜브를 사용하여 200 μL의 B27 보충제와 PBS / B27 솔루션 믹스 10 mL의 PBS를 준비합니다. 에반스 블루 원액을 희석 (20 ㎎ / ㎖ PBS) 1 : PBS / B27 1,000. </li></ol></li><li> 에반스 블루 투과성 분석 <ol><li> 상부 구획이어서 하부 구획에서 매체 기음합류 HBMEC 단층을 함유 한 세포 배양 인서트. 세포 배양 삽입에 100 μL 에반스 블루 솔루션을 추가합니다. </li><li> 상기 하부 구획에 600 μL PBS / B27을 추가하고, 37 ℃ / 5 % CO 2에서 60 분 동안 배양한다. 조심스럽게 집게를 사용하여 세포 배양 삽입을 제거합니다. </li></ol></li><li> 에반스 블루 측정 <ol><li> 상기 하부 구획에서 PBS / B27를 제거하고 블랙 폴리스티렌 96- 웰 평면 바닥 플레이트의 웰에 두 100 μL를 각각 전송. 테칸 무한 M200 프로 플레이트 리더로 플레이트를 삽입하고, Z 최적의 위치를 ​​결정한다. </li><li> (예 : 여기 620 nm의 방출 : 680 nm의 여기 대역 : 9 nm의 발광 대역 : 20 ㎚, 175x를 향상 25 개 깜박 통합 시간 : 20 μS) 에반스 블루 이용한 각 설정의 기준 여기. </li><li> HBMEC 장벽 기능이 씨앗 후 다른 시간 지점에서 HBMEC를 통해 에반스 블루 침투를 묘사 한 표준 곡선에 수집 된 데이터를 비교할 확인하려면보내고 셀 (우측도 1b). </li></ol></li></ol> 4. 마이그레이션 분석 <ol><li> 말초 혈 단핵 세포 (PBMC) 제조. <ol><li> 15 ML의 원심 분리기 튜브에 10 mL의 RPMI를 추가하고 200 μL B27 보충제를 추가합니다. 5 분 동안 300 XG에 PBMC 세포를 원심 분리를 계산. 5 × 106 세포 / ml로 RPMI / B27 최종 농도 PBMC를 다시 일시. </li></ol></li><li> 마이그레이션 분석의 설정 <ol><li> 합류 HBMEC 단층 (도 1a)을 함유하는 세포 배양 물 삽입물의 상부 구획이어서 하부 구획에서 대기음 매체. 도너 단위 당 24 웰 플레이트의 한 웰 (시험관 제어)를 또한 세포 배양 인서트 100 μL PBMC 현탁액을 각각 추가하고. </li><li> 체외 제어 PBMC에 세포 배양 용 삽입 500 μL의 하부 구획에 600 μL RPMI / B27을 추가하고, 37 ℃ / 5 % CO 2에서 6 시간 동안 배양한다. </lI&gt; </ol></li><li> 마이그레이션 된 PBMC의 수확 <ol><li> 집게를 사용하여 세포 배양 삽입을 꺼내 조심스럽게 멤브레인을 건드리지 않고 400 μL PBS와 바닥을 씻어. 세포 배양 삽입을 폐기하십시오. </li><li> 20 μL 유동 카운트 fluorospheres 추가 세포 배양의 하부 구획 (약 1,000 비즈 / μL)의 시험 관내 제어뿐만 아니라 넣고 잘 섞는다. 튜브 유동 세포 계측법 PBMC 현탁액을 수득 한 용액의 전송. </li></ol></li></ol> 5. 유동 세포 계측법 <ol><li> 샘플 준비 <ol><li> 실온에서 5 분 동안 원심 분리기 (300) XG PBMC. </li><li> 100 μL에 형광 색소 - 컨쥬 게이트 항체를 첨가하여 항체 용액을 제조는 샘플 당 (PBS / 1 % BSA / 2 mM의 EDTA) 버퍼 유동 세포 계측법. 1 μL CD4-FITC 아래 제시된 결과, 1-μLCD3를 PerCP / Cy5.5, 1 μL CD56-PC7 1 μL CD8-A700, 1 μL CD16-A750은 샘플 당 사용되었다. </li><li> PB를 다시 중단항체 용액 100 μL의 MC 및 4 ° C에서 30 분 동안 배양한다. </li><li> 250 μL를 5 분 동안 300 XG에 버퍼 원심 유동 세포 계측법에 추가. </li></ol></li><li> 샘플 획득 <ol><li> 필요한 양의 PBMC를 일시 중지 다시 버퍼의 유동 세포 계측법 (사용 사이토 흐름에 따라 다름). </li><li> 유동 계수 fluorospheres를 검출 (525) 및 700 nm 파장 간의 활성 검출기 플로우 사이토 미터를 사용하여 염색 PBMC 획득 (여기 488 nm의 발광 525 - 700 ㎚). (다음 단계 Kaluza G 소프트웨어 동작 사이토 Gallios 흐름이 사용되는 경우의 예이다 :. (1) 컴퓨터를 시작할 작동 시스템이 완전히 로딩 될 때 (2) 버튼 &quot;을 사이토의&quot;를 누름으로써 플로우 사이토 시작할 . (3) &quot;오픈 프로토콜&quot;버튼을 누름으로써 각각 획득 프로토콜로드. (4)에 필요한 프로토콜을 선택하고 &quot;열기&quot;를 선택한다. (5)과 우측 클릭하여 각 시료에 대한 프로토콜 중복가상 회전 목마 &quot;중복&quot;필드에 왼쪽 클릭에 표시 프로토콜에 마우스 버튼을 클릭합니다. (6) 샘플에서의 각각의 샘플에 라벨. (7) 슬라이드 쇼의 표시 위치에 샘플을 전송 및 획득을 시작한다.) </li></ol></li><li> 샘플 분석 <ol><li> 각각의 소프트웨어를 사용하여 데이터 흐름 계측법 열기 결과. 체외 대조군 웰의 PBMC transmigrated 대한 관심뿐만 아니라 세포 개체군의 수를 결정하고, 각 분석 소프트웨어를 사용하여 카운트 fluorospheres 흐름. (게이팅 전략의 예 (도 께 결과 1 부 C가 주어진다 : 전방 산란 채널 (FSC) 플롯 대 측방 산란 채널 (SSC)에서 림프구를 선택 우선, NK 세포 서브 세트의 윤회를 분석 림프구이다. 다음 CD56 플롯 대 CD3 및 CD56 + CD3 표시 -. NK 세포가 선택 NK 세포의 부분 집합을 구별하는, NK 세포에 표시되는CD56 CD16 CD56 대 플롯 및 밝은 CD16 / 어둡게 -뿐만 아니라 CD56 + CD16 희미 NK 세포가 선택된다. 또한, 유동 계수 fluorospheres 그들의 수를 결정하는 시간에 대한 525 내지 700 nm의 사이에 발광 갖는 채널의 그래프에 표시된 후속 FSC 대 SSC 플롯으로부터 선택된다.) </li><li> 각 샘플의 총 세포 수를 계산하기 위해, 유량 계수를 사용 fluorospheres 세포의 검출 수를 정규화 : <img alt="방정식" src="/files/ftp_upload/55390/55390eq1.jpg" /></li><li> 이전 총 세포와 시험 관내 제어 총 셀 간의 비율로서 이전 셀의 비율을 결정한다. </li></ol></li></ol>

The author(s) declared the following potential conflicts of interest with respect to the research, authorship, and/or publication of this article: A.S.-M. and U.B. have no financial disclosures. T. S.-H. received travel and conference expenses from Biogen. N.S. received speaker and advisory board honoraria from Biogen and Novartis Pharma, as well as travel expenses from Biogen. H.W. received compensation for serving on Scientific Advisory Boards/Steering Committees for Bayer Healthcare, Biogen, Merck Serono, Novartis, and Sanofi-Genzyme. He also received speaker honoraria and travel support from Bayer Vital GmbH, Bayer Schering AG, Biogen, CSL Behring, Fresenius Medical Care, Glaxo Smith Kline, GW Pharmaceuticals, Lundbeck, Merck Serono, Omniamed, Novartis, and Sanofi-Genzyme. He received compensation as a consultant from Biogen, Merck Serono, Novartis, and Sanofi-Genzyme. H.W. received research support from Bayer Vital, Biogen, Genzyme, Merck Serono, Novartis, Sanofi-Aventis Germany, and Sanofi US. C.C.G. received speaker honoraria and travel expenses for attending meetings from Genzyme, Novartis Pharma GmbH, and Bayer Health Care.

여기서 우리는 인간의 혈액 - 뇌 장벽에 걸쳐 림프구의 윤회를 조사하기 위해 기술을 제시한다. 중추 신경계에 림프구 이동의 체외 분석에서 림프구의 혈관 외 유출, 잠재적 인 질병 관련 변경 및 새로운 치료 방법의 기본 프로세스를 연구하는 것이 중요하다. 혈액 - 뇌 장벽 모델의 몇 가지 수정이 가능합니다. 예를 들어, 상기 상부 구획으로부터 세포 이주되지 않은 ?...

조직에 혈액에서 림프구 마이그레이션은 면역 감시 중요하다. 특정 분자 상호 작용의 시퀀스는 소장, 피부, 림프절, 중추 신경계 (CNS), 및 기타 조직으로 한 부위 특이 적 혈관 외 유출을 보장한다. 림프구 이동에 변화가 넓은 확산 질환이 다수의 병태 생리에 참여하고 있습니다. 면역 특권 CNS로 마이그레이션 단단히 통제 목적에 따라이 프로세스의 변화는 뇌척수염 3, 시신경 척수염, 뇌졸중, 및 다발성 경화증 (MS) 2, 4, 5, 6, 7과 같은 CNS 관련 질환에 관여한다. 따라서 더 나은 질병의 병태 생리를 이해하고 도구를 개발하는 림프구의 혈관 외 유출을 연구하는 것이 중요하다<html> 질병 부담이 8, 9, 10, 11, 12의 간척. 림프구는 별개의 경로를 통해 중추 신경계로 이동한다. 혈액 - 뇌 장벽 맥락총 내의 전역 혈액 - 뇌척수액 장벽을 통해 거미 막밑 공간에 모세관 세정맥을 통한 혈관 외 유출 1, 13, 14, 15가 설명되었다. 뇌 혈관 장벽을 통과 마이그레이션은 내피 세포 (14)와 림프구의 상호 작용에 의해 수행된다. 주변부에서 내피 세포는 대조적으로, CNS의 내피 세포함으로써 엄격 혈액 - 뇌 장벽을 횡단 할 수있는 세포와 단백질의 양을 제한하는 단단한 접합부 분자의 높은 발현 양아가씨 = &quot;외부 참조&quot;&gt; 16. 단단히 접합 염증 완화 결과 및 부착 분자의 발현을 유도한다; 따라서, CNS 1, 17, 18로 림프구 이동을 향상. 혈액 - 뇌 장벽을 통해 혈관 외로 유출 다단계 과정이다. 내피 세포 테더 림프구 다음 주로 셀렉틴 1 (15)에 의해 매개되는 과정에서 내피 굴러. 이어서, 림프구상에서 발현 내피 세포에 의해 분비 케모카인 및 각각의 케모카인 수용체 간의 상호 작용함으로써 내피 세포를 1 밀착성을 촉진 인테그린의 구조적 변화를 유도한다. 마지막으로, 혈관 주위 공간으로 transmigrating 전에 혈액의 흐름에 대한 내피 장벽을 따라 하나 크롤링을 림프구, 즉시 직접 기어 박스 실속확고한 부착 1, 19, 20의 사이트 igrate. 림프구의 혈관 외 유출의 이러한 모든 단계는 별개의 기술 (21)를 사용하여 체외에서 분석 할 수 있습니다. 시간 경과 비디오 현미경은 초기 테 더링 및 15 롤링을 연구하는 데 사용됩니다. 접착 분석은 장벽 (22) 내피 회사 체포에 대한 자세한 정보를 제공합니다. 여기에서 입증 된 바와 같이 윤회 분석은 면역 세포 윤회 21, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29의 분석을 허용한다. 체외 혈액 뇌 장벽 모델에서 인간을 사용하여, 우리는 더 높은 마이그레이션 백분율이 보여 최근 수CD56 밝은 CD16의 atory 용량 / 어두워 - NK 세포 CD16 + 대조 물이 막내 실 21이 NK 세포 서브 세트의 우세에 의해 반사 된 희미한들은 CD56에 비해. 따라서, 우리의 실험 장치는 생체 내 상황을 모방하기에 적합한 것 같다.

<table><tbody><tr><td>PBS</td><td>Gibco</td><td>14190-094</td><td>without CaCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt; or MgCl&lt;sub&gt;2&lt;/sub&gt;</td></tr><tr><td>Fibronectin 1 mg/mL</td><td>Sigma</td><td>F1141-5MG</td><td>from bovine plasma</td></tr><tr><td>T-25 cell culture flask</td><td>Greiner BioOne</td><td>690160</td><td></td></tr><tr><td>HBMEC</td><td>ScienCell</td><td>1000</td><td></td></tr><tr><td></td><td>Pelobiotech</td><td>PB-H-6023</td><td></td></tr><tr><td>Accutase</td><td>Sigma</td><td>A6964-100ML</td><td></td></tr><tr><td>ECM-b</td><td>ScienCell</td><td>1001-b</td><td></td></tr><tr><td>FBS</td><td>ScienCell</td><td>1001-b</td><td></td></tr><tr><td>Penicillin/Streptomycin</td><td>ScienCell</td><td>1001-b</td><td></td></tr><tr><td>Endothelial cell growth supplement</td><td>ScienCell</td><td>1001-b</td><td></td></tr><tr><td>Transwell</td><td>Corning</td><td>3472</td><td>clear, 6.5 mm diameter, 3.0 &amp;micro;m pore size</td></tr><tr><td>96-well flat bottom plate</td><td>Corning</td><td>3596</td><td></td></tr><tr><td>Evans blue</td><td>Sigma</td><td>E2129-10G</td><td>stock solution: 1 g/50 mL PBS</td></tr><tr><td>B27</td><td>Gibco</td><td>17504-044</td><td>50x concentrated</td></tr><tr><td>Infinite M200Pro</td><td>Tecan</td><td></td><td></td></tr><tr><td>96-well black flat bottom plate</td><td>Greiner BioOne</td><td>675086</td><td></td></tr><tr><td>48-well plate</td><td>Corning</td><td>3526</td><td></td></tr><tr><td>RPMI 1640</td><td>Gibco</td><td>61870-010</td><td></td></tr><tr><td>Flow Count Fluorospheres</td><td>Beckman Coulter</td><td>7547053</td><td></td></tr><tr><td>Na-EDTA</td><td>Sigma</td><td>E5134</td><td></td></tr><tr><td>BSA</td><td>Sigma</td><td>A2153</td><td></td></tr><tr><td>Gallios 10-color flow cytometer</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Kaluza 1.5a</td><td>Beckman Coulter</td><td></td><td></td></tr><tr><td>TNF-&amp;alpha;</td><td>Peprotech</td><td>300-01A</td><td></td></tr><tr><td>IFN-&amp;gamma;</td><td>Peprotech</td><td>300-02</td><td></td></tr><tr><td>CD3-PerCP/Cy5.5</td><td>Biolegend</td><td>300430</td><td>clone UCHT1</td></tr><tr><td>CD56-PC7</td><td>Beckman Coulter</td><td>A21692</td><td>clone N901</td></tr><tr><td>CD16-A750</td><td>Beckman Coulter</td><td>A66330</td><td>clone 3G8</td></tr><tr><td>CD4-FITC</td><td>Biolegend</td><td>300506</td><td>clone RPA-T4</td></tr><tr><td>CD8-A700</td><td>Beckman Coulter</td><td>A66332</td><td>clone B9.11</td></tr></tbody></table>

analysis of lymphocyte extravasation using an in vitro model of the human blood-brain barrier

중추 신경계 (CNS)에 넘쳐 림프구는 면역 감시 중요하다. 림프구의 혈관 외 유출의 질병 관련 변경은 CNS의 병태 생리 학적 변화 될 수 있습니다. 따라서, CNS에 림프구 이동의 조사 염증성 CNS 질환을 이해하고 새로운 치료 방법을 개발하는 것이 중요하다. 여기에서 우리는 림프구의 혈관 외 유출을 연구하는 인간의 혈액 - 뇌 장벽의 체외 모델을 제시한다. 인간 뇌 미세 혈관 내피 세포 (HBMEC)는 confluently 혈액 - 뇌 장벽의 내피를 모방 삽입 트랜스 웰 다공성 폴리에틸렌 테레 프탈레이트 상에 성장된다. 배리어 기능 zonula occludens 면역, transendothelial 전기 저항 (티이)의 측정뿐만 아니라, 에반스 블루 투과 분석에 의해 확인된다. NK 세포를 -이 모델은 / 어두워 CD56 밝은 CD16으로 드문 림프구 아형의 diapedesis의 조사를 할 수 있습니다. Furtherm철광석, 다른 세포, 사이토 카인 및 케모카인, 질병과 관련된 변경, 및 림프구의 이동성에 대한 구별 능력 치료법의 효과를 연구 할 수있다. 마지막으로, 내피 장벽의 염증성 자극의 영향뿐만 아니라, 다른 치료법이 분석 될 수있다.

NK 세포 및 인간 혈액 - 뇌 장벽 모델 (도 1A)를 사용하여 T 세포의 서브 세트 윤회를 나타내는 대표적인 결과를 나타낸다. HBMEC 단층의 무결성은 단단히 접합 분자 ZO-1, transendothelial 전기 저항 (티이) 측정 및 에반스 블루 투과 (도 1b)의 염색에 의해 확인 하였다. 다음 3 - 사일 배양 HBMEC가 꽉 접합 분자 ZO-1 (왼쪽 그림 1B 등)를 표시했다. 또?...

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Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

Here, we describe a human blood-brain barrier model enabling to investigate lymphocyte transmigration into the central nervous system in vitro.

를 사용하여 림프구 혈관 외로 유출 분석<em&gt; 체외</em&gt; 인간의 혈액 - 뇌 장벽의 모델

Lymphocyte extravasation into the central nervous system (CNS) is critical for immune surveillance. Disease-related alterations of lymphocyte ...

analysis-lymphocyte-extravasation-using-an-vitro-model-human-blood

Universidad de Cartagena UDEC

Research

JoVE Journal

Immunology and Infection

Analysis of Lymphocyte Extravasation Using an In Vitro Model of the Human Blood-brain Barrier

20.3K 조회수.  University Hospital Münster. Here, we describe a human blood-brain barrier model enabling to investigate lymphocyte transmigration into the central nervous system in vitro. 

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Improved Method for the Preparation of a Human Cell-based, Contact Model of the Blood-Brain Barrier

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has been implied in the etiology of many brain pathologies, creating a need for development of human in vitro BBB models to assist in clinically-relevant research. Among the numerous BBB models thus far described, a static (without flow), contact BBB model, where astrocytes and brain endothelial cells (BECs) are cocultured on the opposite sides of a porous membrane, emerged as a simplified yet authentic system to simulate the BBB with high throughput screening capacity. Nevertheless the generation of such model presents few technical challenges. Here, we describe a protocol for preparation of a contact human BBB model utilizing a novel combination of primary human BECs and immortalized human astrocytes. Specifically, we detail an innovative method for cell-seeding on inverted inserts as well as specify insert staining techniques and exemplify how we use our model for BBB-related research.

Establishment of human models of the blood-brain barrier (BBB) can benefit research into brain conditions associated with BBB failure. We describe here an improved technique for preparation of a contact BBB model, which permits coculturing of human astrocytes and brain endothelial cells on the opposite sides of a porous membrane.

방법 혈액 - 뇌 장벽의 인간 세포 기반의 연락 모델의 준비를 위해 개선

The blood-brain barrier (BBB) comprises impermeable but adaptable brain capillaries which tightly control the brain environment. Failure of the BBB has ...

연구

생체공학

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier (BBB): A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

The blood brain barrier (BBB) specifically regulates molecular and cellular flux between the blood and the nervous tissue. Our aim was to develop and characterize a highly reproducible rat syngeneic in vitro model of the BBB using co-cultures of primary rat brain endothelial cells (RBEC) and astrocytes to study receptors involved in transcytosis across the endothelial cell monolayer. Astrocytes were isolated by mechanical dissection following trypsin digestion and were frozen for later co-culture. RBEC were isolated from 5-week-old rat cortices. The brains were cleaned of meninges and white matter, and mechanically dissociated following enzymatic digestion. Thereafter, the tissue homogenate was centrifuged in bovine serum albumin to separate vessel fragments from nervous tissue. The vessel fragments underwent a second enzymatic digestion to free endothelial cells from their extracellular matrix. The remaining contaminating cells such as pericytes were further eliminated by plating the microvessel fragments in puromycin-containing medium. They were then passaged onto filters for co-culture with astrocytes grown on the bottom of the wells. RBEC expressed high levels of tight junction (TJ) proteins such as occludin, claudin-5 and ZO-1 with a typical localization at the cell borders. The transendothelial electrical resistance (TEER) of brain endothelial monolayers, indicating the tightness of TJs reached 300 ohm&#183;cm2 on average. The endothelial permeability coefficients (Pe) for lucifer yellow (LY) was highly reproducible with an average of 0.26 &#177;&#160;0.11 x 10-3 cm/min. Brain endothelial cells organized in monolayers expressed the efflux transporter P-glycoprotein (P-gp), showed a polarized transport of rhodamine 123, a ligand for P-gp, and showed specific transport of transferrin-Cy3 and DiILDL across the endothelial cell monolayer. In conclusion, we provide a protocol for setting up an in vitro BBB model that is highly reproducible due to the quality assurance methods, and that is suitable for research on BBB transporters and receptors.

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier BBB: A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport

The aim of the present study was to validate the reproducibility of an in vitro BBB model involving a rat syngeneic co-culture of endothelial cells and astrocytes. The endothelial cell monolayer presented high TEER and low LY permeability. Expression of specific TJ proteins, functional responses to inflammation and functionality of transporters and receptors were assessed.

설정 - 업<em&gt; 체외</em쥐 뇌 혈관 벽의&gt; 모델 (BBB)​​ : BBB 불 침투성 및 수용체 매개 운송에 초점

The blood brain barrier (BBB) specifically regulates molecular and cellular flux between the blood and the nervous tissue. Our aim was to develop and ...

의학

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

Breakdown of the blood-brain barrier (BBB) is a critical step in the development of autoimmune diseases such as multiple sclerosis (MS) and its animal model experimental autoimmune encephalomyelitis (EAE). This process is characterized by the transmigration of activated T cells across brain endothelial cells (ECs), the main constituents of the BBB. However, the consequences on brain EC function upon interaction with such T cells are largely unknown. Here we describe an assay that allows for the evaluation of primary mouse brain microvascular EC (MBMEC) function and barrier integrity during the interaction with T cells over time. The assay makes use of impedance cell spectroscopy, a powerful tool for studying EC monolayer integrity and permeability, by measuring changes in transendothelial electrical resistance (TEER) and cell layer capacitance (Ccl). In direct contact with ECs, stimulated but not na&#239;ve T cells are capable of inducing EC monolayer dysfunction, as visualized by a decrease in TEER and an increase in Ccl. The assay records changes in EC monolayer integrity in a continuous and automated fashion. It is sensitive enough to distinguish between different strengths of stimuli and levels of T cell activation and it enables the investigation of the consequences of a targeted modulation of T cell-EC interaction using a wide range of substances such as antibodies, pharmacological reagents and cytokines. The technique can also be used as a quality control for EC integrity in in vitro T-cell transmigration assays. These applications make it a versatile tool for studying BBB properties under physiological and pathophysiological conditions.

An In Vitro Model of the Blood-brain Barrier Using Impedance Spectroscopy: A Focus on T Cell-endothelial Cell Interaction

Here, we describe an in vitro murine model of the blood-brain barrier that makes use of impedance cell spectroscopy, with a focus on the consequences on endothelial cell integrity and permeability upon interaction with activated T cells.

<em&gt; 체외</em&gt; 임피던스 분광학을 사용하여 혈액 - 뇌 장벽 모델 : T 세포 - 내피 세포 상호 작용에 초점

Breakdown of the blood-brain barrier (BBB) is a critical step in the development of autoimmune diseases such as multiple sclerosis (MS) and its animal ...

면역학 및 감염병학

Lucifer Yellow - A Robust Paracellular Permeability Marker in a Cell Model of the Human Blood-brain Barrier

The blood-brain barrier BBB consists of endothelial cells that form a barrier between the systemic circulation and the brain to prevent the exchange of non-essential ions and toxic substances. Tight junctions (TJ) effectively seal the paracellular space in the monolayers resulting in an intact barrier. This study describes a LY-based fluorescence assay that can be used to determine its apparent permeability coefficient (Papp) and in turn can be used to determine the kinetics of the formation of confluent monolayers and the resulting tight junction barrier integrity in hCMEC/D3 monolayers. We further demonstrate an additional utility of this assay to determine TJ functional integrity in transfected cells. Our data from the LY Papp assay shows that the hCMEC/D3 cells seeded in a transwell setup effectively limit LY paracellular transport 7 days-post culture. As an additional utility of the presented assay, we also demonstrate that the DNA nanoparticle transfection does not alter LY paracellular transport in hCMEC/D3 monolayers.

We present a fluorescence assay to demonstrate that Lucifer Yellow (LY) is a robust marker to determine the apparent paracellular permeability of hCMEC/D3 cell monolayers, an in vitro model of the human blood-brain barrier. We used this assay to determine the kinetics of a confluent monolayer formation in cultured hCMEC/D3 cells.

루시퍼 옐로우 - 인간 혈액-뇌 장벽의 세포 모델에서 강력한 파라셀룰러 투과성 마커

The blood-brain barrier BBB consists of endothelial cells that form a barrier between the systemic circulation and the brain to prevent the exchange of ...

Assessment of Lymphocyte Migration in an Ex Vivo Transmigration System

Herein, we present an efficient method that can be executed with basic laboratory skills and materials to assess lymphocyte chemokinetic movement in an ex vivo transmigration system. Group 2 innate lymphoid cells (ILC2) and CD4+ T helper cells were isolated from spleens and lungs of chicken egg ovalbumin (OVA)-challenged BALB/c mice. We confirmed the expression of CCR4 on both CD4+ T cells and ILC2, comparatively. CCL17 and CCL22 are the known ligands for CCR4; therefore, using this ex vivo transmigration method we examined CCL17- and CCL22-induced movement of CCR4+ lymphocytes. To establish chemokine gradients, CCL17 and CCL22 were placed in the bottom chamber of the transmigration system. Isolated lymphocytes were then added to top chambers and over a 48 h period the lymphocytes actively migrated through 3 &#181;m pores towards the chemokine in the bottom chamber. This is an effective system for determining the chemokinetics of lymphocytes, but, understandably, does not mimic the complexities found in the in vivo organ microenvironments. This is one limitation of the method that can be overcome by the addition of in situ imaging of the organ and lymphocytes under study. In contrast, the advantage of this method is that is can be performed by an entry-level technician at a much more cost-effective rate than live imaging. As therapeutic compounds become available to enhance migration, as in the case of tumor infiltrating cytotoxic immune cells, or to inhibit migration, perhaps in the case of autoimmune diseases where immunopathology is of concern, this method can be used as a screening tool. In general, the method is effective if the chemokine of interest is consistently generating chemokinetics at a statistically higher level than the media control. In such cases, the degree of inhibition/enhancement by a given compound can be determined as well.

In this protocol, lymphocytes are placed in the top chamber of a transmigration system, separated from the bottom chamber by a porous membrane. Chemokine is added to the bottom chamber, which induces active migration along a chemokine gradient. After 48 h, lymphocytes are counted in both chambers to quantitate transmigration.

Ex Vivo 트랜스이민 시스템에서 림프구 마이그레이션 평가

Herein, we present an efficient method that can be executed with basic laboratory skills and materials to assess lymphocyte chemokinetic movement in an ex ...

면역형광 염색을 통한 혈액-뇌장벽 모델 분석

Use of the MicroSiM (&#181;SiM) Barrier Tissue Platform for Modeling the Blood-Brain Barrier

The microSiM (&#181;SiM) is a membrane-based culture platform for modeling the blood-brain barrier (BBB). Unlike conventional membrane-based platforms, the&#160;&#181;SiM provides experimentalists with new capabilities, including live cell imaging, unhindered paracrine signaling between &#39;blood&#39; and &#39;brain&#39; chambers, and the ability to directly image immunofluorescence without the need for the extraction/remounting of membranes. Here we demonstrate the basic use of the platform to establish monoculture (endothelial cells) and co-culture (endothelial cells and pericytes) models of the BBB using ultrathin nanoporous silicon-nitride membranes. We demonstrate compatibility with both primary cell cultures and human induced pluripotent stem cell (hiPSC) cultures. We provide methods for qualitative analysis of BBB models via immunofluorescence staining and demonstrate the use of the &#181;SiM for the quantitative assessment of barrier function in a small molecule permeability assay. The methods provided should enable users to establish their barrier models on the platform, advancing the use of tissue chip technology for studying human tissues.

저자 스포트라이트: 인체 조직 연구를 위한 조직 칩 기술의 사용 발전 

This report provides protocols for assembly, cell culture, and assays on the &#181;SiM platform for the construction of blood-brain barrier models.

혈액-뇌 장벽 모델링을 위한 MicroSiM(μSiM) 장벽 조직 플랫폼 사용

The microSiM (&#181;SiM) is a membrane-based culture platform for modeling the blood-brain barrier (BBB). Unlike conventional membrane-based platforms, ...

<meta charset="utf8"></head><body>마우스의 혈액-뇌 장벽 파괴에 대한 형광 염료 기반 시각화

Evaluation of Blood-Brain Barrier Breakdown in a Mouse Model of Mild Traumatic Brain Injury

Fluorescent dyes are used to determine the extent of dye extravasation that occurs due to blood-brain barrier (BBB) breakdown. Labeling with these dyes is a complex process influenced by several factors, such as the concentration of dyes in the blood, permeability of brain vessels, duration of dye extravasation, and reduction in dye concentration in the tissue due to degradation and diffusion. In a mild traumatic brain injury model, exposure to blast-induced shock waves (BSWs) triggers BBB breakdown within a limited time window. To determine the precise sequence of BBB breakdown, Evans blue, and fluorescein isothiocyanate-dextran were injected intravascularly and intracardially into mice at various time points relative to BSW exposure. The distribution of dye fluorescence in brain slices was then recorded. Differences in the distribution and intensity between the two dyes revealed the spatiotemporal sequence of BBB breakdown. Immunostaining of the brain slices showed that astrocytic and microglial responses correlated with the sites of BBB breakdown. This protocol has broad potential for application in studies involving different BBB breakdown models.

<meta charset="utf8"></head><body>경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 혈액-뇌 장벽 파괴 평가

A method was developed to visualize dye extravasation due to blood-brain barrier (BBB) breakdown by administering two fluorescent dyes to mice at different time points. The use of glycerol as a cryoprotectant facilitated immunohistochemistry on the same sample.

경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 혈액-뇌 장벽 파괴 평가

Fluorescent dyes are used to determine the extent of dye extravasation that occurs due to blood-brain barrier (BBB) breakdown. Labeling with these dyes is ...

를 사용하여 림프구 혈관 외로 유출 분석

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방법 혈액 - 뇌 장벽의 인간 세포 기반의 연락 모델의 준비를 위해 개선

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루시퍼 옐로우 - 인간 혈액-뇌 장벽의 세포 모델에서 강력한 파라셀룰러 투과성 마커

Ex Vivo 트랜스이민 시스템에서 림프구 마이그레이션 평가

혈액-뇌 장벽 모델링을 위한 MicroSiM(μSiM) 장벽 조직 플랫폼 사용

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경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 혈액-뇌 장벽 파괴 평가

경미한 외상성 뇌 손상의 마우스 모델에서 혈액-뇌 장벽 파괴 평가