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  • 血 - 脑屏障 - 常紧张的边境,以防止有害分子在血液进入大脑 - 可以通过在阿尔茨海默氏症患者的大脑中形成的蛋白质聚集体被破坏。

    血 - 脑屏障 - 常紧张的边境,以防止有害分子在血液进入大脑 - 可以通过在阿尔茨海默氏症患者的大脑中形成的蛋白质聚集体被破坏。

    Image: Christine Daniloff, MIT

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Tissue model reveals role of blood-brain barrier in Alzheimer’s

血 - 脑屏障 - 常紧张的边境,以防止有害分子在血液进入大脑 - 可以通过在阿尔茨海默氏症患者的大脑中形成的蛋白质聚集体被破坏。

Study finds that Alzheimer’s damage allows toxins to enter the brain, further harming neurons.


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β-淀粉样斑块,在阿尔茨海默氏症患者的大脑中形成的蛋白质聚集体,破坏许多脑功能,可以杀死神经元。它们还可以破坏血脑屏障 - 常紧边界,以防止有害的分子在血液中进入大脑。

现在澳门太阳城最新网站的工程师已经开发出一种组织模型模仿β-淀粉样蛋白对血 - 脑屏障作用,并用它来证明这种损害可能导致分子如凝血酶,通常在血液中凝血因子,进入大脑和导致老年痴呆症的神经元的额外伤害。

“我们能够在这个模型中,通过阿尔茨海默氏病的细胞分泌的β淀粉样肽实际上削弱屏障功能清晰显示,并且一旦受损,因子分泌进入脑组织,可对神经元的健康产生不良影响,”说罗杰·卡姆,塞西尔和IDA在澳门太阳城最新网站的机械和生物工程的绿色特聘教授。

The researchers also used the tissue model to show that a drug that rest要么es the blood-brain barrier can slow down the cell death seen in Alzheimer’s neurons.

卡姆和鲁道夫·坦齐,在哈佛医学院和马萨诸塞州总医院的神经学教授,是研究发表在该杂志的8月12日发行的高级作者 先进的科学. MIT postdoc Yoojin Shin is the paper’s lead auth要么.

屏障破坏

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阿尔茨海默氏症患者常出现损坏脑血管引起的β-淀粉样蛋白,称为淀粉样脑血管病(CAA)的效果。据信,这种损伤使有害分子进入大脑更容易。卡姆决定研究这种现象,其在阿尔茨海默氏症的作用,通过微流控芯片上模拟大脑和血管组织。

“我们试图从一开始做的是产生,我们可以用它来了解阿尔茨海默氏病的神经元和大脑脉管系统之间的相互作用的模型,”卡姆说。 “鉴于有一直在开发对抗阿尔茨海默氏症有效的治疗方法,从而收效甚微,出现了越来越多的关注支付给CAA在过去的几年。”

他的实验室早在几年前就开始在这个项目上的工作,与MGH谁曾设计神经元产生大量的β-淀粉样蛋白,就像阿尔茨海默氏症患者的脑细胞的研究人员一起。

信的带领下,研究人员设计了一种微流体通道,在那里生产增长,这些细胞和分泌的β-淀粉样蛋白。在同一芯片上,以平行的通道中,研究人员长大脑内皮细胞,它是形成血脑屏障的细胞。一个空的信道分离的两个信道,而每个组织类型的发展。

后的细胞生长10天,研究人员添加胶原到中心信道分离所述两种组织类型,其允许分子扩散,从一个信道到另一个。他们发现,在三到六天,由神经元分泌的β-淀粉样蛋白始于内皮组织,导致细胞变成leakier积累。这些细胞还显示在形成紧密连接蛋白的下降,并增加了该分解通常围绕并支持血管的细胞外基质的酶。

因为这崩溃的血脑屏障的结果,凝血酶能够从流经血管渗漏到老年痴呆症的神经元血液通过。凝血酶的含量过高会损害神经细胞,导致细胞死亡。

“我们能够证明细胞类型之间的这种双向信令和真正巩固已被在动物实验中先前所见的东西,但在一个模型系统,我们可以有更多的细节和更好的保真度控制再现出来,”卡姆说。

封堵泄漏

接着,研究人员决定测试先前已显示出巩固其在内皮组织的简单的模型血 - 脑屏障两种药物。这两种药物是美国FDA批准用于治疗其他条件。研究人员发现,这些药物,依托度酸之一,工作非常出色,而其他,倍氯米松,在他们的组织模型对泄漏的影响很小。

在依托度酸处理的组织,血 - 脑屏障变得更紧,和神经元存活率提高。澳门太阳城最新网站和麻省总医院的团队目前正与药物开发联盟合作,以寻找其他的药物可能能够恢复阿尔茨海默氏症患者的血 - 脑屏障。

“我们已经开始利用这个平台来筛选已经出来了,我们现在需要一个更复杂的系统来验证很简单的单细胞筛选的药物,”卡姆说。 “这种方法可以提供老年痴呆症治疗的新的潜在形式,特别是考虑到这么少的治疗方法已被证明是有效的事实。”

The research was funded by the Cure Alzheimer’s Fund and the JPB Foundation.


主题: 研究, 生物工程, 机械工业, 工程学院, 医学, Health sciences and technology, 老年痴呆症, 疾病

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