Name: oxygen-glucose deprivation and reoxygenation as an in vitro ischemia-reperfusion injury model for studying blood-brain barrier dysfunction
Uploaded: 2015-05-07T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 56 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction at JoVE.com

Biz mali destek için Scott Beyaz Hastanesi Araştırma Hibeler Programı kabul ve Texas A &amp; konfokal lazer mikroskobu kullanımı için Tıp Entegre Görüntüleme Laboratuvarı M Sağlık Bilim Merkezi Koleji. Biz el yazması düzenleme ile yardım için Sayın Glen Cryer kabul etmiş sayılırsınız.

Endotel Hücreleri 1. Tohum <ol><li> Yetişkin Sprague Dawley sıçanların RBMEC en birincil kültürleri elde etmek (ya da ticari bunları elde). </li><li> 100 cm-fibronektin (50 ug / ml), sıçan beyin endotelyal hücre büyüme ortamı kullanılarak kaplanmış petri kaplarına RBMECs geliştirin. Birleşme sağlandığı ulaşılana kadar her iki günde bir ortam değiştirme. </li><li> % 80-90 konfluense ulaştıktan sonra, hafifçe döndürülerek, 5 ml fosfat tamponlu salin (PBS) hücreleri yıkamak. Hücreler daha sonra 37 ° C&#39;ye dengelenmiş sıcak% 0.25 tripsin etilendiamintetraasetik asit (EDTA) çözeltisi, 1 ml, maruz bırakılmasıyla ayrılır. </li><li> Hücreler ayrılmış ve dağılana kadar 2-5 dakika süreyle 37 ° C&#39;de inkübe hücreleri. NOT: hücreleri ayırmak için kültür çanak dokunun. Mikroskop altında görüntüle hücreleri tabak yüzeyinden hücrelerin tamamen ayrılmasını teyit etmek için. </li><li> Tripsin etkisiz hale getirmek için bir petri 5 ml komple ortam ekleyin.Müstakil hücreleri ihtiva eden ortam üzerinden pipet ve bir 15 ml&#39;lik santrifüj tüpüne toplayın. . </li><li> 5 dakika boyunca 220 xg&#39;de endotel hücreleri ihtiva eden ortam santrifüjleyin. </li><li> Süpernatantı aspire ve sonra otomatik hücre sayacı veya hemasitometre kullanarak sayılır edilecek pipet Hücreleri yavaşça yukarı karıştırılarak ve aşağı 3-5 ml taze sıçan beyin endotel hücre büyüme ortamına cells.Suspend pelet içeren pelet korumak. </li><li> Oyuk başına 10,000-15,000 hücreler arasında değişen bir çekirdek yoğunluğuna sahip / oyuk, 8 iyi steril oda slayt sistemi önceden kaplanmış fibronektin (50 ug / mi) içine 0.7 cm 2 hücre süspansiyonu aktarın. Kaynaşma elde edilene kadar 37 ° C&#39;de hücreler büyümek Not: Deney için gerekli olan western blot veya başka deneyler için hücreler 10 cm hücre kültür tabaklarında veya özel yemekler yetiştirilebilir. </li></ol> 2. Oksijen ve In Vitro Glukoz Yoksunluk-reoksijenizasyonModel Not: Aşağıdaki protokol Zulueta ve ark adapte edilmiştir. 1997; Zhu, H ve ark., 2012 8,9. <ol><li> Içinde RBMECs üzerinde OGD-R etkilerini (Şekil 1) incelemek için hipoksi hücre kültür sistemi kullanın. Kurulum ve üreticinin talimatlarına göre, deney başlamadan önce hipoksi hücre kültür sistemi kalibre. </li><li> 37 ° C inkübatör konfluent odası slaytlar (adım 1.8) sökün. Deoksijene ile oda slayt tam orta yerine, glükoz, Dulbecco Modifiye Eagle Ortamı (DMEM), 37 ° C &#39;de 2 saat süre ile% 95, N2 ve% 5 CO2 ile hipoksi odasına yerleştirilir, OGD durumu temsil ettiği. </li><li> 37 ° C&#39;de% 95 O2,% 5 CO2 ile tekrar inkübatör hücreleri taşı ve taze sıçan beyin endotel hücre komple ortam ile sağlanır ve 37 ° C de bir 1 saat boyunca inkübe edilir. NOT: Bu adım, bir reoksijenizasyon durumu temsil eder. </li><li> Immunofloresan lokalizasyonu ve rodamin Phalloidin etiketleme odası slaytlar kullanın (Bölüm 3). </li></ol> Rodamin phalloidin kullanma ZO-1 ve f-aktin Etiketleme 3. İmmünofloresan Yerelleştirme <ol><li> Iyi 1 saat opti-MEM / azaltılmış serum medya / 100 ul RBMEC mono tabakaları içeren odası slaytlar Açığa. Fosfat tamponlu tuzlu su (PBS, pH 7.0-7.2), 100 ul oda slaytlar 3 kez yıkayın. </li><li> (PH 7.0-7.2), 15 dakika boyunca PBS (pH 7.0-7.2)% 4 paraformaldehit 100 ul kullanarak hücreleri saptamak ve PBS içinde 3 kez daha özel oda slaytlar yıkayın. </li><li> Başka bir 15 dakika boyunca PBS içinde% 0.5 Triton X-100, 100 ul, (pH 7.0-7.2) kullanılarak hücrelerin geçirgenliği. Bir saat süreyle PBS içinde% 2 sığır serum albümini (BSA) 100 ul ile bloke edin. ZO-1 ya da f-aktin için bu adımda ya da leke / etiket hücrelerden sonra. <ol><li> Immunofloresan sta için150, 4 ° C &#39;de N / O% 2 BSA-PBS içinde hazırlandı: ining 1 ZO-1&#39;e karşı anti-tavşan primer antikor ile hücrelerin inkübe edin. PBS&#39;de hücreleri (pH 7.0-7.2) 3 kez yıkayın. Flüoresein izotiyosiyanatla (FITC), 100 ul ile inkübe oda sıcaklığında 1 saat için bir anti-tavşan ikincil antikoru etiketli. </li><li> Rodamin Phalloidin etiketleme için, bloke sonra, 20 dakika boyunca,% 2 BSA-PBS içinde hazırlanan, 1:50 dilüsyonda rodamin Phalloidin 100 ul hücreleri maruz kalmaktadır. </li><li> Immunofloresan boyama ve PBS rhodamine Phalloidin etiketleme, (pH 7.0-7.2) hücreleri yıkayın. DAPI anti-solmaya reaktif içeren montaj medyayı kullanarak odaları monte edin. </li></ol></li><li> 60 X suya daldırma lens kullanarak hücrelerin görselleştirmek ve hücreler konfokal mikroskop altında tek bir optik düzlemde taranır. </li></ol>

<ol>
	<li>Eltzschig, H. K., Eckle, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ischemia+and+reperfusion--from+mechanism+to+translation.">Ischemia and reperfusion--from mechanism to translation.</a> Nat Med. 17 (11), 1391-1401 (2011).</li><li>Kalogeris, T., Baines, C. P., Krenz, M., Korthuis, R. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cell+biology+of+ischemia/reperfusion+injury.">Cell biology of ischemia/reperfusion injury.</a> Int Rev Cell Mol Biol. 298, 229-317 (2012).</li><li>Yang, X., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Lycium+barbarum+polysaccharides+reduce+intestinal+ischemia/reperfusion+injuries+in+rats.">Lycium barbarum polysaccharides reduce intestinal ischemia/reperfusion injuries in rats.</a> Chem Biol Interact. 204 (3), 166-172 (2013).</li><li>Kaur, C., Ling, E. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood+brain+barrier+in+hypoxic-ischemic+conditions.">Blood brain barrier in hypoxic-ischemic conditions.</a> Curr Neurovasc Res. 5 (1), 71-81 (2008).</li><li>Khatri, R., McKinney, A. M., Swenson, B., Janardhan, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Blood-brain+barrier,+reperfusion+injury,+and+hemorrhagic+transformation+in+acute+ischemic+stroke.">Blood-brain barrier, reperfusion injury, and hemorrhagic transformation in acute ischemic stroke.</a> Neurology. 79 (13), S52-S57 (2012).</li><li>Hossmann, K. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Experimental+models+for+the+investigation+of+brain+ischemia.">Experimental models for the investigation of brain ischemia.</a> Cardiovasc Res. 39, 106-120 (1998).</li><li>Ogawa, S., Gerlach, H., Esposito, C., Pasagian-Macaulay, A., Brett, J., Stern, D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Hypoxia+modulates+the+barrier+and+coagulant+function+of+cultured+bovineendothelium.+Increased+monolayer+permeability+and+induction+of+procoagulant+properties.">Hypoxia modulates the barrier and coagulant function of cultured bovineendothelium. Increased monolayer permeability and induction of procoagulant properties.</a> J Clin Invest. 85 (4), 1090-108 (1990).</li><li>Zulueta, J. J., Sawhney, R., Yu, F. S., Cote, C. C., Hassoun, P. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intracellular+generation+of+reactive+oxygen+species+in+endothelial+cellsexposed+to+anoxia-reoxygenation.">Intracellular generation of reactive oxygen species in endothelial cellsexposed to anoxia-reoxygenation.</a> Am J Physiol. 272 (5 Pt 1), L897-L902 (1997).</li><li>Zhu, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Baicalin+reduces+the+permeability+of+the+blood-brain+barrier+during+hypoxia+in+vitro+by+increasing+the+expression+of+tight+junction+proteins+in+brain+microvascular+endothelial+cells.">Baicalin reduces the permeability of the blood-brain barrier during hypoxia in vitro by increasing the expression of tight junction proteins in brain microvascular endothelial cells.</a> J Ethnopharmacol. 141 (2), 714-720 (2012).</li><li>Abramov, A. Y., Scorziello, A., Duchen, M. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Three+distinct+mechanisms+generate+oxygen+free+radicals+in+neurons+and+contribute+to+cell+death+during+anoxia+and+reoxygenation.">Three distinct mechanisms generate oxygen free radicals in neurons and contribute to cell death during anoxia and reoxygenation.</a> J Neurosci. 27 (5), 1129-1138 (2007).</li><li>Gundimeda, U., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Green+tea+polyphenols+precondition+against+cell+death+induced+by+oxygen-glucose+deprivation+via+stimulation+of+laminin+receptor,+generation+of+reactive+oxygen+species,+and+activation+of+protein+kinase+Cepsilon.">Green tea polyphenols precondition against cell death induced by oxygen-glucose deprivation via stimulation of laminin receptor, generation of reactive oxygen species, and activation of protein kinase Cepsilon.</a> J Biol Chem. 287 (41), 34694-34708 (2012).</li><li>Mehta, S. L., Manhas, N., Raghubir, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Molecular+targets+in+cerebral+ischemia+for+developing+novel+therapeutics.">Molecular targets in cerebral ischemia for developing novel therapeutics.</a> Brain Res Rev. 54 (1), 34-66 (2007).</li><li>Alluri, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reactive+Oxygen+Species-Caspase-3+Relationship+in+Mediating+Blood-Brain+Barrier+Endothelial+Cell+Hyperpermeability+Following+Oxygen-Glucose+Deprivation+and+Reoxygenation.">Reactive Oxygen Species-Caspase-3 Relationship in Mediating Blood-Brain Barrier Endothelial Cell Hyperpermeability Following Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation.</a> Microcirculation. 21 (2), 187-195 (1111).</li><li>Sun, H., Breslin, J. W., Zhu, J., Yuan, S. Y., Wu, M. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rho+and+ROCK+signaling+in+VEGF-induced+microvascular+endothelial+hyperpermeability.">Rho and ROCK signaling in VEGF-induced microvascular endothelial hyperpermeability.</a> Microcirculation. 13 (3), 237-247 (2006).</li><li>Doggett, T. M., Breslin, J. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Study+of+the+actin+cytoskeleton+in+live+endothelial+cells+expressing+GFP+actin.">Study of the actin cytoskeleton in live endothelial cells expressing GFP actin.</a> J Vis Exp. (57), (2011).</li></ol>

The authors have nothing to disclose.

Işemi-reperfüzyon yaralanması için bir in vitro model olarak OGD-R de nöronlar 10,11 çalışmak için kurulmuştur. Geçirgenlik ve TJ bütünlük 9 beyin endotel hücreleri ve değişiklikler üzerinde OGD&#39;ye etkisini gösteren çalışmalar da vardır. Ancak, bizim çalışmamız aşağıdaki iskemik inme meydana in vivo koşullarda iskemik reperfüzyon hasarı daha yakından temsilidir OGD&#39;ye etkisi yanı sıra yeniden oksijenasyonunu gösterir. Hipoksik iskemik durumlar paraselüler geçirgenliği ve ödem vazojenik 4 arttırarak bozulması BBB yol, merkezi sinir sisteminde enflamasyonun neden olduğu bilinmektedir. Reperfüzyon hasarı, hücre dışı potasyum, uyarıcı nörotransmitterlerin, endotelyal ve nöronal şişlik, bağışıklık hücre aktivasyonu serbest yükselmesi, aşırı reaktif oksijen türlerinin üretimi, ATP tükenmesi var olduğu bir çok karmaşık ve dinamik bir süreçtir. Bu, içinde dönüş c, üretim, nükleaz ve proteazlar uyarılmasını sitokin yol açan çeşitli kaspazları aktive etmek için gösterilmiştir, bütün bunlar ödem, giden BBB bütünlüğü 5,12 bozulmasına yol açan çeşitli enflamatuvar yolaklarının aktivasyonunu auses. Endotel hücreleri nedeniyle mitokondri çok sayıda varlığı, iskemik hasarı özellikle yatkındır. Komşu endotel hücreleri sıkı kavşak proteinler tarafından tutulan sıkı kavşaklar ile birbirlerine bağlanmıştır. ZO-1, diğer sıkı kavşak proteinler ile etkileşimi ile TJ bütünlüğünün korunmasında önemli bir rol oynadığı gösterilmiştir ve &#160; aktin hücre iskeleti düzeneği. Ayrıca, aktin hücre iskeletinin doğru düzenlenmesi, hücre-hücre adezyonlar da dahil olmak üzere pek çok gelişimsel ve fizyolojik süreçler için gereklidir. Endotel hücrelerinde, aktin stres lif oluşumu engelleyici işlev bozukluğu ve aşırı geçirgenlik 13,14 ile ilişkili olduğu bulunmuştur. Rodamin phalloif-aktin stres lif oluşumunu gözlemlemek için bu çalışmada kullanılan etiketleme tekniği din bir uç nokta çalışmasıdır. Doggett&#39;ın ve Breslin 15 ile gösterildiği gibi Ancak, stres lif oluşumu, dinamik ve canlı görüntüleme de gerçekleştirilebilir. Bu çalışma majorly BBB sıkı kavşak bütünlüğü yolunda ZO-1 katkısını vurguluyor. Bununla birlikte, Claudin-5, occludin, kavşak yapışma molekülleri (JAM) gibi diğer gergin junksiyon molekülleri vb de OGD-R, aşağıdaki BBB sıkı bir bağlantı bütünlüğünü incelemek için markerler olarak kullanılabilir. Bu çalışmada, biz sıkı kavşak bütünlüğünü belirlemek için nitel bir teknik olarak immünofloresan lokalizasyonu ve f-aktin etiketleme kullandı. Ancak, biz de floresan işaretleri ve transendotelyal elektriksel direnç (TEER) kullanarak geçirgenlik kantitatif ölçümü gibi BBB diğer önemli özelliklerini inceleyebiliriz. OGD-R tekniği kullanarak bu çalışmada sunulanBiospherix sistemi sadece oksijen sabit bir konsantrasyonda hipoksi / anoksi çalışmaları için de kullanılabilir; Ancak, endotel hücreleri üzerinde oksijen çeşitli konsantrasyonlarda etkisini incelemek için bu sistemi kullanan olamaz. Endotel hücreleri üzerinde oksijen değişen konsantrasyonlarının etkisini incelemek için biz amaç için uygun diğer uygun modeller kullanılması gerekir. Bu teknik, BBB hiperpermeabiliteyi ve TJ bütünlüğü düzenleyen çeşitli hücresel ve moleküler olaylarla arasındaki mekanik ilişkiyi çalışmak için de kullanılabilir. Onları anlamak BBB kesintileri ve mikrovasküler geçirgenliği azaltmak için çeşitli moleküler stratejiler geliştirilmesi için fikir verecektir.

İskemi-Reperfüzyon (IR) hasarı, inme, miyokard enfarktüsü, travma, periferik damar hastalığı ve travmatik beyin hasarı 1,2 ile ilişkili çeşitli zayıflatıcı komplikasyon ve ölüm sık nedeni olarak bulunmuştur. Serebral damarlarda IR yaralanma inflamasyon ve ödem 3 giden bir erken ikincil yaralanma. Oksidatif ve enflamasyon, aşağıdaki metabolik stres sonucu ortaya çıkan ciddi komplikasyonların bir homeostatik serbest radikal oluşumuna yol açan bir denge, kan-beyin bariyerinin değişiklikler (BBB) ​​sıkı bağlantıları (TJs) ve mikrovasküler geçirgenliğin 4,5 kaybıdır. Şu anda, BBB üzerindeki IR yaralanma etkilerini incelemek için kullanılan in vivo modellerde orta serebral arter tıkanıklığı (MCAO), mikroembolizm ve transgenik veya nakavt hayvanları kapsar. Hossmann 6 tartıştığı Ancak, her biri kendi dezavantajları ve sınırlamaları vardır. MCAO modeli effec incelemek için kullanılırRedoks stres ts, BBB kavşak iletişimde değişiklikler ve beyin ve bağışıklık hücreleri arasındaki etkileşimler. Ancak, bu tür içinde hassas mikrocerrahi prosedürleri ve zorluklar için ihtiyaç olarak çeşitli teknik sorunlar mevcut. Serebral iskemi incelemek için transgenik ya da nakavt hayvanların kullanımı enfarktüs oluşumu gen bağımlı moleküler etkileri, vasküler anatomi değişiklikler ve değişen vücut ağırlıkları 6 gibi zorlukları olabilir iken mikroembolisinden anında BBB yıkar. Bu nedenle, iskemi in vitro modeller ilaçlar için mekanistik çalışmalar yapmak nedeniyle uygulanabilirlikleri esas olarak son zamanlarda ilgi artmaktadır bulduk. Ancak, in vitro çalışmaların sonuçları tam bir in vivo çalışma temsil etmeyebilir ve dikkatli 6 yorumlanması gerekir. Endotelyal hücre tek tabakalarında ve mikrovasküler geçirgenliğin düşük oksijen konsantrasyonları gibi karşı etkisi olmuşturOgawa 7 tarafından incelenmiştir. Fare beyni mikrovasküler endotelyal hücreleri (RBMECs), in vitro BBB geliştirmek için kullanılmıştır. Bu protokol sunulan oksijen glikoz mahrumiyet ve reoksijenizasyonun (OGD-R) tekniği Zulueta ark ve Zhu ve ark 8,9 ile çalışmalarda adapte edilmiştir. Biz% 0 O 2,% 5 CO2 ve% 95 N 2 içeren bir hipoksi / anoksi odasına yerleştirerek OGD-R beyin endotel hücrelerini gözler önüne serdi. Hücreler daha sonra sırasıyla immunofloresan lokalizasyonu ve rodamin Phalloidin etiketleme kullanarak TJ bütünlüğü ve stres lif oluşumu değişiklikler açısından değerlendirildi. Zonula okludinler-1 (ZO-1) için immünofloresan boyama ZO-1 gibi, TJ bütünlüğünü saptamak için gerçekleştirilir TJ proteine ​​bağlı önemli bir iskele membrandır. Rodamin Phalloidin etiketleme hücre iskeletinin içinde ipliksi aktin (f-aktin) belirler ve endotel hücreleri aktin stres lif oluşumu açık bir göstergesidir. &lt;p class = &quot;jove_content&quot;&gt; Bu yöntemin amacı, BBB endotel hücre TJ bütünlüğü ve F-aktin stres lif oluşumu çalışmak için in vitro bir model olarak İR OGD-R geliştirilmesi hakkında fikir temin edilmesidir. Sonuçlar TJ protein kaderi hakkında bilgi vermek, ZO-1 ve OGD-R aşağıdaki stres lif oluşumu olacaktır. Bu ilişkileri anlamak OGD-R aşağıdaki tetiklemeli olan altta yatan moleküler mekanizmaları belirlemek ve OGD-R tedavisi sonrasında BBB kesintileri artırmak için potansiyel terapötik stratejiler geliştirmek için bir fırsat sağlayacaktır.

<table><tbody><tr><td>Proox model 110</td><td>Biospherix</td><td>Model 110</td><td></td></tr><tr><td>DMEM, no glucose</td><td>Gibco, Life technologies</td><td>11966-025</td><td></td></tr><tr><td>Rhodamine Phalloidin</td><td>Life technologies</td><td>R415</td><td></td></tr><tr><td>ZO-1 Rabbit Polyclonal Antibody</td><td>Life technologies</td><td>617300</td><td></td></tr><tr><td>Nunc Lab Tek II-CC 8&amp;nbsp;well sterile, glass&amp;nbsp;slides&amp;nbsp;</td><td>Thermo scientific</td><td>177402</td><td></td></tr><tr><td>FITC-tagged anti-rabbit secondary antibody&amp;nbsp;</td><td>Santa cruz</td><td>sc-2090</td><td></td></tr><tr><td>DPBS 1X</td><td>Thermo scientific</td><td>SH 30028.03</td><td>Any other PBS available can be used</td></tr></tbody></table>

oxygen-glucose deprivation and reoxygenation as an in vitro ischemia-reperfusion injury model for studying blood-brain barrier dysfunction

İskemi-Reperfüzyon (IR) hasarı, iskemik inmelerin ile ilişkili morbidite ve mortalite önemli ölçüde katkıda bilinmektedir. İskemik serebrovasküler kazalar tüm inmelerin% 80&#39;ini oluşturmaktadır. IR yaralanma yaygın bir nedeni serbest radikallerin oluşumunu tetikleyen dokuya kan, besin, oksijen akut / kronik tıkanıklığı sonrası sıvıların hızlı girişi olduğunu. İskemik inme, kan-beyin bariyerinin (KBB) disfonksiyonu ve vazojenik beyin ödemi takip eder. Yapısal olarak, endotel hücreleri arasında sıkı bağlantıları (TJs), kan-beyin bariyeri (BBB) ​​bütünlüğünü muhafaza edilmesinde önemli bir rol oynamaktadır. IR hasarı spesifik olmayan, inflamatuar yanıt giden bir erken ikincil yaralanma. Inflamasyon aşağıdaki Oksidatif ve metabolik stres BBB geçirgenliği ve sıkı kavşak (TJ) bütünlüğünün bozulması da dahil olmak üzere ikincil beyin hasarı tetikler. Bizim protokol bir in vitro sunar &lt;/ Em&gt; sıçan beyin endotel hücre TJ bütünlüğü ve stres lif oluşumu üzerine oksijen glikoz mahrumiyet ve reoksijenizasyonun (OGD-R) örneği. Şu anda, in vivo modellerde çeşitli deneysel IR yaralanma etkilerini incelemek için kullanılır; ancak onlar böyle mekanik ilişkileri okuyan ameliyatlar, gen bağımlı moleküler etkileri ve zorluk performans teknik zorluklar gibi çeşitli sınırlamalar var. Bununla birlikte, in vitro modeller bu sınırlamaları birçok üstesinden yardımcı olabilir. sunulan protokol potansiyel terapötik stratejiler sağlamak için çeşitli moleküler mekanizmaları ve mekanik ilişkileri incelemek için kullanılabilir. Ancak, in vitro çalışmaların sonuçları in vivo çalışmalar, standart farklı olabilir ve dikkatle yorumlanmalıdır.

Fibronektin önceden kaplanmış Nunc II haznesi slaytlar üzerinde kültürlenmiş hücreler, bir Biospherix ProOx modeli 110 odası içinde yerleştirilmesi ile OGD-R tabi tutuldu. Rodamin falloidin leke etiketi kullanılarak F-aktin stres lif oluşumu gösteren, Şekil 2 ve sitoskeletal montaj gösterildiği gibi, Şekil 3 &#39;de gösterildiği gibi OGD-R hücreleri tabi tutulduktan sonra, bunlar immünofloresan tekniği kullanılarak ZO-1 kavşak boyama için işlemden geçirilirler. Kontrol hücreleri OGD-R tabi endotel hücreleri TJ bütünlüğü Şekil 2&#39;nin kaybı gösteren, süreksiz kavşaklar gösterdi OGD-R tabi sürekli bileşke bütünlüğü göstermiştir. OGD-R işleme tabi olmayan kontrol hücreleri ya hiç ya da çok az f-aktin stres lif gösterdi oluşumu OGD-R tabi endotel hücreleri aktin hücre iskeleti montaj Şekil 3&#39;te değişiklikleri gösteren artmış f-aktin stres lif oluşumunu gösterdi ise; Temsilci<html> Referans # 13 izniyle rint <img alt="Şekil 1" src="/files/ftp_upload/52699/52699fig1.jpg" /> Hipoksi Sistemi ProOx Model 110 1. Tipik yapılandırması Şekil. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52536/52536fig1large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a> <img alt="Şekil 2," src="/files/ftp_upload/52699/52699fig2.jpg" /> Beyaz oklarla gösterildiği gibi sıkı Kavşağı Protein Şekil 2. İmmünofloresan Yerelleştirme (TJP) ZO-1, RBMECs içinde OGD-R aşağıdaki Sıkı Eklemlerinin Disruption gösterilmesi. Ölçek çubuğu = 10 mm. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52536/52536fig2large.jpg" target="_blank">Bu daha büyük bir versiyonunu görmek için buraya tıklayınız rakam.</a> &quot;&gt; <img alt="Şekil 3," src="/files/ftp_upload/52699/52699fig3.jpg" /> Beyaz oklarla gösterildiği gibi RBMECs içinde OGD-R ardından Sitoskeletal Meclisi&#39;nde Değişiklikleri Gösteren f-aktin Stres Fiber Formasyonu için Şekil 3. Rodamin Phalloidin Etiketleme. Ölçek çubuğu = 10 mm. <a href="https://www-jove-com.bdigitaluss.remotexs.co/files/ftp_upload/52536/52536fig3large.jpg" target="_blank">Bu rakamın büyük halini görmek için lütfen buraya tıklayınız.</a>

Watch this Scientific Journal Video about Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction at JoVE.com

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is associated with a high rate of morbidity and mortality. The goal of the in vitro model of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) described here is to assess the effects of ischemia reperfusion injury on a variety of cells, particularly in blood-brain barrier (BBB) endothelial cells.

Bir oksijen-Glukoz Yoksunluk ve reoksijenizasyonun<em&gt; In Vitro</em&gt; İskemi-Reperfüzyon Modeli incelenmesi Kan-Beyin Bariyeri Disfonksiyon için

Ischemia-Reperfusion (IR) injury is known to contribute significantly to the morbidity and mortality associated with ischemic strokes. Ischemic ...

oxygen-glucose-deprivation-reoxygenation-as-an-vitro-ischemia

Nanyang Technological University

Research

JoVE Journal

Medicine

Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

17.9K Görüntüleme.  Texas A&M University Health Science Center College of Medicine. Ischemia-Reperfusion (IR) injury is associated with a high rate of morbidity and mortality. The goal of the in vitro model of oxygen-glucose deprivation and reoxygenation (OGD-R) described here is to assess the effects of ischemia reperfusion injury on a variety of cells, particularly in blood-brain barrier (BBB) endothelial cells. 

Video: Oxygen-Glucose Deprivation and Reoxygenation as an In Vitro Ischemia-Reperfusion Injury Model for Studying Blood-Brain Barrier Dysfunction

2-Vessel Occlusion/Hypotension: A Rat Model of Global Brain Ischemia

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ischemia produces damage to specific brain regions shown to be highly sensitive to ischemia 1. Hippocampal neurons have higher sensitivity to ischemic insults compared to other cell populations, and specifically, the CA1 region of the hippocampus is particularly vulnerable to ischemia/reperfusion 2.
The design of therapeutic interventions, or study of mechanisms involved in cerebral damage, requires a model that produces damage similar to the clinical condition and in a reproducible manner. Bilateral carotid vessel occlusion with hypotension (2VOH) is a model that produces reversible forebrain ischemia, emulating the cerebral events that can occur during cardiac arrest and resuscitation. We describe a model modified from Smith et al. (1984) 2, as first presented in its current form in Sanderson, et al. (2008) 3, which produces reproducible injury to selectively vulnerable brain regions 3-6. The reliability of this model is dictated by precise control of systemic blood pressure during applied hypotension, the duration of ischemia, close temperature control, a specific anesthesia regimen, and diligent post-operative care. An 8-minute ischemic insult produces cell death of CA1 hippocampal neurons that progresses over the course of 6 to 24 hr of reperfusion, while less vulnerable brain regions are spared. This progressive cell death is easily quantified after 7-14 days of reperfusion, as a near complete loss of CA1 neurons is evident at this time.
In addition to this brain injury model, we present a method for CA1 damage quantification using a simple, yet thorough, methodology. Importantly, quantification can be accomplished using a simple camera-mounted microscope, and a free ImageJ (NIH) software plugin, obviating the need for cost-prohibitive stereology software programs and a motorized microscopic stage for damage assessment.

Bilateral carotid occlusion coupled with systemic hypotension produces global brain ischemia in the rat, resulting in damage to the hippocampus with reproducible severity. Animal subjects are impaired with predictable patterns of brain damage, they recover expediently, and mortality rates are comparatively low.

2-Gemi Tıkanıklığı / Hipotansiyon: Küresel Beyin İskemi Rat Modeli

Cardiac arrest followed by resuscitation often results in dramatic brain damage caused by ischemia and subsequent reperfusion of the brain. Global brain ...

Tıp

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.

Ayarlama-up bir<em&gt; In Vitro</emSıçan Kan-beyin bariyerinin&gt; Model (BBB): BBB geçirimsizliği ve Reseptör aracılı Ulaştırması Bir Odak

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

A Triple Primary Cell Culture Model of the Human Blood-Brain Barrier for Studying Ischemic Stroke In Vitro

Ischemic stroke is a major cause of death and disability worldwide with limited therapeutic options. The neuropathology of ischemic stroke is characterized by an interruption in blood supply to the brain leading to cell death and cognitive dysfunction. During and after ischemic stroke, blood-brain barrier (BBB) dysfunction facilitates injury progression and contributes to poor patient recovery. Current BBB models primarily include endothelial monocultures and double co-cultures with either astrocytes or pericytes.
Such models lack the ability to fully imitate a dynamic brain microenvironment, which is essential for cell-to-cell communication. Additionally, commonly used BBB models often contain immortalized human endothelial cells or animal-derived (rodent, porcine, or bovine) cell cultures that pose translational limitations. This paper describes a novel well-insert-based BBB model containing only primary human cells (brain microvascular endothelial cells, astrocytes, and brain vascular pericytes) enabling the investigation of ischemic brain injury in vitro. 
The effects of oxygen-glucose deprivation (OGD) on barrier integrity were assessed by passive permeability, transendothelial electrical resistance (TEER) measurements,and direct visualization of hypoxic cells. The presented protocol offers a distinct advantage inmimicking the intercellular environment of the BBB in vivo, serving as a more realistic in vitro BBB model for developing new therapeutic strategies in the setting of ischemic brain injury.

A Triple Primary Cell Culture Model of the Human Blood-Brain Barrier for Studying Ischemic Stroke In Vitro

Here, we describe the method for establishing a triple cell culture model of the blood-brain barrier based on primary human brain microvascular endothelial cells, astrocytes, and pericytes. This multicellular model is suitable for studies of neurovascular unit dysfunction during ischemic stroke in vitro or for the screening of drug candidates.

İskemik İnme In Vitro Çalışması için İnsan Kan-Beyin Bariyerinin Üçlü Birincil Hücre Kültürü Modeli

Ischemic stroke is a major cause of death and disability worldwide with limited therapeutic options. The neuropathology of ischemic stroke is ...

Biyokimya

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.

bir<em&gt; İn Vitro</em&gt; Empedans Spektroskopisi kullanarak kan-beyin bariyerinin Model: T Hücre-endotelyal hücre Etkileşim Üzerine Bir Odak

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 ...

İmmünoloji ve Enfeksiyon

Quantification of Neurovascular Protection Following Repetitive Hypoxic Preconditioning and Transient Middle Cerebral Artery Occlusion in Mice

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week protocol for repetitive hypoxic preconditioning (RHP) induces long-term protection against central nervous system (CNS) injury in a mouse model of focal ischemic stroke. RHP consists of 9 stochastic exposures to hypoxia that vary in both duration (2 or 4 hr) and intensity (8% and 11% O2). RHP reduces infarct volumes, blood-brain barrier (BBB) disruption, and the post-stroke inflammatory response for weeks following the last exposure to hypoxia, suggesting a long-term induction of an endogenous CNS-protective phenotype. The methodology for the dual quantification of infarct volume and BBB disruption is effective in assessing neurovascular protection in mice with RHP or other putative neuroprotectants. Adult male Swiss Webster mice were preconditioned by RHP or duration-equivalent exposures to 21% O2 (i.e. room air). A 60 min transient middle cerebral artery occlusion (tMCAo) was induced 2 weeks following the last hypoxic exposure. Both the occlusion and reperfusion were confirmed by transcranial laser Doppler flowmetry. Twenty-two hr after reperfusion, Evans Blue (EB) was intravenously administered through a tail vein injection. 2 hr later, animals were sacrificed by isoflurane overdose and brain sections were stained with 2,3,5- triphenyltetrazolium chloride (TTC). Infarcts volumes were then quantified. Next, EB was extracted from the tissue over 48 hr to determine BBB disruption after tMCAo. In summary, RHP is a simple protocol that can be replicated, with minimal cost, to induce long-term endogenous neurovascular protection from stroke injury in mice, with the translational potential for other CNS-based and systemic pro-inflammatory disease states.

This protocol describes repetitive hypoxic preconditioning, or brief exposures to systemic hypoxia that reduce infarct volumes and blood-brain barrier disruption following transient middle cerebral artery occlusion in mice. It also details dual quantification of infarct volume and blood-brain barrier disruption after stroke to assess the efficacy of neurovascular protection.

Farelerde Tekrarlanan Hipoksik Önkoşullanma ve Geçici Orta Serebral Arter Tıkanıklığı ardından Nörovasküler Koruma Kantitasyonu

Experimental animal models of stroke are invaluable tools for understanding stroke pathology and developing more effective treatment strategies. A 2 week ...

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier (BBB). Rats with induced ischemic stroke were established and used as in vivo models to investigate the functional integrity of the BBB. Spectrophotometric detection of Evans blue (EB) in the brain samples with ischemic injury could provide reliable justification for the research and development of novel therapeutic modalities. This method generates reproducible results, and is applicable in any laboratory without a need for special equipment. Here, we present a visualized and technical guideline on the detection of the extravasation of EB following induction of ischemic stroke in rats.

An In Vivo Assessment of Blood-Brain Barrier Disruption in a Rat Model of Ischemic Stroke

The overall goal of this procedure is to provide a highly reproducible technique for in vivo assessment of the blood-brain barrier disruption in rat models of ischemic stroke.

Kan - beyin bariyerini bozulma iskemik inme, bir fare modeli Vivo içinde değerlendirilmesi

Ischemic stroke leads to vasogenic cerebral edema and subsequent primary brain injury, which is mediated through destruction of the blood-brain barrier ...

Nörobilim

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) models based on pBECs in mono-culture (MC), MC with astrocyte-conditioned medium (ACM), and non-contact co-culture (NCC) with astrocytes of porcine or rat origin. pBECs were isolated and cultured from fragments of capillaries from the brain cortices of domestic pigs 5-6 months old. These fragments were purified by careful removal of meninges, isolation and homogenization of grey matter, filtration, enzymatic digestion, and centrifugation. To further eliminate contaminating cells, the capillary fragments were cultured with puromycin-containing medium. When 60-95% confluent, pBECs growing from the capillary fragments were passaged to permeable membrane filter inserts and established in the models. To increase barrier tightness and BBB characteristic phenotype of pBECs, the cells were treated with the following differentiation factors: membrane permeant 8-CPT-cAMP (here abbreviated cAMP), hydrocortisone, and a phosphodiesterase inhibitor, RO-20-1724 (RO). The procedure was carried out over a period of 9-11 days, and when establishing the NCC model, the astrocytes were cultured 2-8 weeks in advance. Adherence to the described procedures in the protocol has allowed the establishment of endothelial layers with highly restricted paracellular permeability, with the NCC model showing an average transendothelial electrical resistance (TEER) of 1249 &#177; 80 &#937; cm2, and paracellular permeability (Papp) for Lucifer Yellow of 0.90 10-6 &#177; 0.13 10-6 cm sec-1 (mean &#177; SEM, n=55). Further evaluation of this pBEC phenotype showed good expression of the tight junctional proteins claudin 5, ZO-1, occludin and adherens junction protein p120 catenin. The model presented can be used for a range of studies of the BBB in health and disease and, with the highly restrictive paracellular permeability, this model is suitable for studies of transport and intracellular trafficking.

Improved Method for the Establishment of an In Vitro Blood-Brain Barrier Model Based on Porcine Brain Endothelial Cells

The aim of the protocol is to present an optimized procedure for the establishment of an in vitro blood-brain barrier (BBB) model based on primary porcine brain endothelial cells (pBECs). The model shows high reproducibility, high tightness, and is suitable for studies of transport and intracellular trafficking in drug discovery.

Yöntem bir Vitro kan - beyin bariyerini modeli domuz beyin endotel hücreleri temel alan kurulması için geliştirilmiş

The aim of this protocol presents an optimized procedure for the purification and cultivation of pBECs and to establish in vitro blood-brain barrier (BBB) ...

Two-vessel Occlusion Mouse Model of Cerebral Ischemia-reperfusion

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse model is useful for investigating the pathophysiology of cerebral ischemia-reperfusion and determining potential therapeutic strategies for patients with stroke. Variations in the anatomy of the circle of Willis of C57BL/6 mice affects their infarct volume after cerebral-ischemia-induced injury. Studies have indicated that distal MCA occlusion (MCAO) can overcome this problem and result in a stable infarct size. In this study, we establish a two-vessel occlusion mouse model of cerebral ischemia-reperfusion through the interruption of the blood flow to the right MCA. We distally ligate the right MCA and right common carotid artery (CCA) and restore blood flow after a certain period of ischemia. This ischemia-reperfusion injury induces an infarct of stable size and a behavioral deficit. Peripheral immune cells infiltrate the ischemic brain within the 24 h infiltration period. Additionally, the neuronal loss in the cortical area is less for a longer reperfusion duration. Therefore, this two-vessel occlusion model is suitable for investigating the immune response and neuronal recovery during the reperfusion period after cerebral ischemia.

A mouse model of cerebral ischemia-reperfusion is established to investigate the pathophysiology of stroke. We distally ligate the right middle cerebral artery and right common carotid artery and restore blood flow after 10 or 40 min of ischemia.

Serebral iskemi-reperfüzyon iki damar tıkanıklığı fare modeli

In this study, a middle cerebral artery (MCA) occlusion mouse model is employed to study cerebral ischemia-reperfusion. A reproducible and reliable mouse ...

İnsan Pluripotent Kök Hücrelerinden Türetilen Bir 3D Kan-Beyin Bariyeri Modeli

Reconstruction of the Blood-Brain Barrier In Vitro to Model and Therapeutically Target Neurological Disease

The blood-brain barrier (BBB) is a key physiological component of the central nervous system (CNS), maintaining nutrients, clearing waste, and protecting the brain from pathogens. The inherent barrier properties of the BBB pose a challenge for therapeutic drug delivery into the CNS to treat neurological diseases. Impaired BBB function has been related to neurological disease. Cerebral amyloid angiopathy (CAA), the deposition of amyloid in the cerebral vasculature leading to a compromised BBB, is a co-morbidity in most cases of Alzheimer&#39;s disease (AD), suggesting that BBB dysfunction or breakdown may be involved in neurodegeneration. Due to limited access to human BBB tissue, the mechanisms that contribute to proper BBB function and BBB degeneration remain unknown. To address these limitations, we have developed a human pluripotent stem cell-derived BBB (iBBB) by incorporating endothelial cells, pericytes, and astrocytes in a 3D matrix. The iBBB self-assembles to recapitulate the anatomy and cellular interactions present in the BBB. Seeding iBBBs with amyloid captures key aspects of CAA. Additionally, the iBBB offers a flexible platform to modulate genetic and environmental factors implicated in cerebrovascular disease and neurodegeneration, to investigate how genetics and lifestyle affect disease risk. Finally, the iBBB can be used for drug screening and medicinal chemistry studies to optimize therapeutic&#160;delivery to the CNS. In this protocol, we describe the differentiation of the three types of cells (endothelial cells, pericytes, and astrocytes) arising from human pluripotent stem cells, how to assemble the differentiated cells into the iBBB, and how to model CAA in vitro using exogenous amyloid. This model overcomes the challenge of studying live human brain tissue with a system that has both biological fidelity and experimental flexibility, and enables the interrogation of the human BBB and its role in neurodegeneration.

Yazar Spotlight: In Vitro Kan-Beyin Bariyeri Modeli Kullanarak Alzheimer Hastalığını Araştırmaya Yönelik Kişiselleştirilmiş Bir Yaklaşım 

The blood-brain barrier (BBB) has a crucial role in sustaining a stable and healthy brain environment. BBB dysfunction is associated with many neurological diseases. We have developed a 3D, stem-cell-derived model of the BBB to investigate cerebrovascular pathology, BBB integrity, and how the BBB is altered by genetics and disease.

Nörolojik Hastalığı Modellemek ve Terapötik Olarak Hedeflemek için İn Vitro Kan-Beyin Bariyerinin Yeniden Yapılandırılması

The blood-brain barrier (BBB) is a key physiological component of the central nervous system (CNS), maintaining nutrients, clearing waste, and protecting ...

Bir oksijen-Glukoz Yoksunluk ve reoksijenizasyonun

Özet

Daha Fazla Video Keşfet

Bu videodaki bölümler

2-Gemi Tıkanıklığı / Hipotansiyon: Küresel Beyin İskemi Rat Modeli

Ayarlama-up bir

İskemik İnme In Vitro Çalışması için İnsan Kan-Beyin Bariyerinin Üçlü Birincil Hücre Kültürü Modeli

bir

Farelerde Tekrarlanan Hipoksik Önkoşullanma ve Geçici Orta Serebral Arter Tıkanıklığı ardından Nörovasküler Koruma Kantitasyonu

Kan - beyin bariyerini bozulma iskemik inme, bir fare modeli Vivo içinde değerlendirilmesi

Yöntem bir Vitro kan - beyin bariyerini modeli domuz beyin endotel hücreleri temel alan kurulması için geliştirilmiş

Serebral iskemi-reperfüzyon iki damar tıkanıklığı fare modeli

Nörolojik Hastalığı Modellemek ve Terapötik Olarak Hedeflemek için İn Vitro Kan-Beyin Bariyerinin Yeniden Yapılandırılması

Nörolojik Hastalığı Modellemek ve Terapötik Olarak Hedeflemek için İn Vitro Kan-Beyin Bariyerinin Yeniden Yapılandırılması