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ibidi實(shí)驗(yàn)助力解析心血管系統(tǒng)內(nèi)皮細(xì)胞的作用

更新時(shí)間:2023-08-10   更新時(shí)間:2023-08-10   點(diǎn)擊次數(shù):1014次

  內(nèi)皮細(xì)胞(ECs)是排列在血管內(nèi)表面的特化細(xì)胞,可形成連續(xù)的單細(xì)胞層,在控制血流和周?chē)M織之間的物質(zhì)交換中起著至關(guān)重要的作用。在這篇文章中,我們將探討心血管系統(tǒng)的內(nèi)皮細(xì)胞,研究如何在體外研究?jī)?nèi)皮細(xì)胞的作用。

  

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圖1.研究血管生成過(guò)程,如血管發(fā)芽和趨化性,對(duì)于理解腫瘤血管形成至關(guān)重要

  

  應(yīng)用實(shí)例1:闡明間隙連接在內(nèi)皮細(xì)胞遷移中的作用

  

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  間隙連接蛋白43(Cx43)在EC遷移和血管生成中的作用,在人微血管內(nèi)皮細(xì)胞(HMEC)中,siRNA敲低Cx43可減少細(xì)胞遷移(圖2)。為了研究CX43在EC遷移中的作用,如先前研究所述,將 ibidi Culture-Inserts插件放置在 µ-Slide 8Well(8孔腔室載玻片)中,以評(píng)估遷移速度和方向性。

  

  該小組表明:內(nèi)皮細(xì)胞遷移和血管生成需要Cx43,而這是由SHP-2介導(dǎo)的。

  

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圖2.HMEC遷移單細(xì)胞軌跡顯示Cx43 siRNA敲除后遷移減少

  

  應(yīng)用實(shí)例2:血腦屏障體外模型的建立

  

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  血腦屏障由于其在大腦中的位置以及對(duì)恒定、層流和均勻血流的需求而存在困難。為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn),研究人員開(kāi)發(fā)了一種堅(jiān)固、低成本的裝置,將上部通道連接到 ibidi Pump System ibidi泵系統(tǒng)/流體剪切力系統(tǒng),建立四天的培養(yǎng)基單向循環(huán)以模擬生理?xiàng)l件。

  

  該裝置適用于評(píng)估屏障功能(圖4)和研究藥物通過(guò)血腦屏障的轉(zhuǎn)運(yùn)。此外,ibidi泵系統(tǒng)和µ-Slide具有評(píng)估和復(fù)制在人體細(xì)胞類(lèi)型(如腸道或腎臟)中發(fā)現(xiàn)的屏障的潛力。

  

  建立一個(gè)具有調(diào)節(jié)流動(dòng)的系統(tǒng)可以在類(lèi)似體內(nèi)的條件下研究?jī)?nèi)皮細(xì)胞,這比靜態(tài)系統(tǒng)更好地模擬真實(shí)的生理狀態(tài)。

  

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圖4.在靜態(tài)條件下(a)和靜態(tài)流動(dòng)下(b)培養(yǎng)7天的細(xì)胞,顯示內(nèi)皮單層特化。藍(lán)色細(xì)胞核、綠色F-肌動(dòng)蛋白、黃色β-連環(huán)蛋白粘附連接和紅色ZO-1緊密連接。


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圖5.血流產(chǎn)生的剪切應(yīng)力直接影響細(xì)胞極化、蛋白質(zhì)表達(dá)和形態(tài)

  

  應(yīng)用實(shí)例3:解讀線粒體在內(nèi)皮細(xì)胞健康中的作用  

    

  實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明,線粒體斷裂在暴露于紊亂流動(dòng)的區(qū)域增加,而細(xì)長(zhǎng)的線粒體在單向流動(dòng)的區(qū)域占主導(dǎo)地位。這表明流動(dòng)模式對(duì)線粒體融合/分裂事件有深遠(yuǎn)的影響,影響內(nèi)皮細(xì)胞的促炎和代謝狀態(tài)。研究人員使用了 ibidi Pump System ibidi泵系統(tǒng)/流體剪切力系統(tǒng)來(lái)研究流動(dòng)模式相關(guān)的動(dòng)力學(xué)。

  

  總之,這項(xiàng)研究表明,流動(dòng)對(duì)內(nèi)皮細(xì)胞的健康有著至關(guān)重要的影響,這在一定程度上是由于線粒體的變化。


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  這些實(shí)驗(yàn)研究主要是為了研究探討心血管系統(tǒng)中的內(nèi)皮細(xì)胞以及體外研究?jī)?nèi)皮細(xì)胞的意義,旨在了解內(nèi)皮細(xì)胞在不同生理環(huán)境中的作用,這使我們能夠認(rèn)識(shí)到,不僅內(nèi)皮細(xì)胞的規(guī)格和狀態(tài)很重要,而且它們的環(huán)境也很重要。

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