干細(xì)胞衍生血腦屏障芯片誕生!神經(jīng)疾病藥物篩選將更進(jìn)一步

位于洛杉磯的Ben Gurion大學(xué)（BGU）和Cedars Sinai醫(yī)學(xué)中心的研究人員首次復(fù)制了患者的血腦屏障（BBB），創(chuàng)造了用干細(xì)胞制作的人類BBB芯片，這是一項(xiàng)可用于開(kāi)發(fā)個(gè)性化藥物和研究大腦疾病的新技術(shù)。

血腦屏障（blood-brain barrier, BBB）能阻止血液中的毒素和其他外來(lái)物質(zhì)進(jìn)入腦組織并對(duì)其造成損害，也能阻止藥物直接進(jìn)到大腦內(nèi)。然而，亨丁頓氏癥（Huntington’s disease）或 Allan-Herndon-Dudley 癥候群、巴金森氏癥等腦部疾病與血腦屏障損傷有關(guān)。

Cedars-Sinai 研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞（induced pluripotent stem cells）生成神經(jīng)元、腦微血管類內(nèi)皮細(xì)胞（brain microvascular endothelial-like cells, iBMECs）和星狀細(xì)胞（astrocytes），共同構(gòu)成血腦屏障，并且放入器官芯片（Organ on Chips），組成 BBB-Chips。該系統(tǒng)還能進(jìn)一步模擬亨丁頓氏癥或 Allan-Herndon-Dudley 癥候群的患者的血腦屏障失效狀況，該研究刊登于《Cell Stem Cell》。

BBB-Chips 由儀器、軟體應(yīng)用程序和器官芯片組成，大小與 AA 電池相當(dāng)，具有微小的流體通道，內(nèi)襯有數(shù)萬(wàn)個(gè)活細(xì)胞，在用全血灌注血管腔時(shí)，微工程毛細(xì)管壁能保護(hù)神經(jīng)細(xì)胞不被血漿誘導(dǎo)的毒性所影響。能模擬人體內(nèi)的自然生理和機(jī)械力重建的微環(huán)境，以及能反應(yīng)人體生理學(xué)相關(guān)的跨內(nèi)皮電阻，并且準(zhǔn)確預(yù)測(cè)藥物學(xué)的血腦滲透性。

現(xiàn)實(shí)中，科學(xué)家還無(wú)法在人類體外，使大腦存活。但該研究重建一個(gè)關(guān)鍵的大腦成分——血腦屏障，其功能與人類個(gè)體功能一樣，提供一種新的方法來(lái)發(fā)現(xiàn)腦部疾病，并有望幫助腦神經(jīng)疾病患者找出療效最佳且毒性最小的藥物，進(jìn)而推動(dòng)精準(zhǔn)醫(yī)學(xué)的進(jìn)展。