神经毒性对细胞活力和屏障完整性的影响研究

大脑中屏障系统的概念已经存在了近一个世纪。将血液与脑组织液分离的屏障被定义为血脑屏障(BBB)，而将血液和脑脊液之间的循环中断的屏障称为血脑脊液屏障。过去几十年的证据表明，大脑中的屏障系统非常容易受到血液中循环的神经毒性化学物质的影响，衰老过程和某些疾病状态也会导致屏障系统变得更加脆弱。尽管目前对这些现象背后的生物机制知之甚少，但BBB在一些神经退行性疾病的发生发展过程中起到的作用还是吸引了很多科学家的注意。安必奇生物通过器官芯片强大的性能，在体外建立了完善的检测模型，可以帮助客户研究不同药物的神经毒性作用对BBB的影响。

神经毒性对血脑屏障的影响

随着制药技术的不断进步，越来越多的针对不同疾病的生物化学药品被开发出来。在此过程中，药物的安全性是我们必须要考虑的问题。对潜在神经毒性化学物进行早期甄别筛检，是对化学药品进行有效管理和防控化学性神经危害的有效途径。但是中枢神经系统(CNS)结构很复杂，导致对具有神经毒性化学物的识别困难重重。近年来，BBB的存在吸引了很多药物开发者的目光，它能限制外源化学物进入CNS的数量，降低外源化学物可能对大脑的损害作用。另一方面，若一些化学物对BBB产生影响使其屏障功能被破坏，则大量化学物就可轻易进入CNS，相关药物的潜在风险会大大增加。因此，利用化学物影响下的BBB通透性改变情况来预测该化学物是否具有神经毒性在药物筛选过程中具有重要意义。

一般来说，对于BBB功能的研究，体内动物实验能保持其结构完整性，获得更接近真实情况的信息，但实验混杂因素不易控制，操作繁琐，时间和经济耗费大，不适合进行大规模的毒性筛选。而体外模型具有开发方便、筛检高效等特点。因此，利用器官芯片技术建立以BBB为基础的符合筛检要求的毒性筛检平台，是针对化学物进行神经毒性筛检的极有潜力的方向。

 图1. 大鼠神经细胞损伤检测。(Sharma, 2009)

利用血脑屏障芯片的神经毒性检测服务

安必奇生物以高度模拟体内环境的器官芯片来帮助客户评估不同条件下引起BBB渗透的神经毒性的作用机制，并研究其对血脑组织结构中氧化状态，细胞活力和脑神经递质的影响。我们的服务包括：

• 神经毒性导致的屏障结构损伤评估。许多神经毒物可以直接破坏屏障的结构并增加其通透性，使毒物与脑实质接触。其特征是在选定的大脑区域出现对称空泡和微空泡化。
• 屏障功能改变引起的神经毒性检测。一些化学物质，如铝和铅等不会直接破坏屏障的形态，而是会改变其调节功能，导致脑稳态失调而引起神经毒性。
• 大脑屏障的生物转化研究。与其他细胞类型相似，大脑内皮细胞和脉络膜上皮细胞均含有多种药物代谢酶。不同物种中BBB的代谢差异会改变一些特定化合物的存在方式。如1-甲基-4-苯基-1,2,3,6-四氢吡啶(MPTP)的生物转化会导致人类和非人灵长类动物发生帕金森氏综合症；但是大鼠和其他实验动物对MPTP毒性的敏感性要低得多。

如果您对我们的服务感兴趣，可以与我们联系来获得更多的信息。

参考文献:

1. Sharma, H. S.; et al. Influence of engineered nanoparticles from metals on the blood-brain barrier permeability, cerebral blood flow, brain edema and neurotoxicity. An experimental study in the rat and mice using biochemical and morphological approaches. Journal of nanoscience and nanotechnology. 2009, 9(8): 5055-5072.

热门服务:

• 血脑屏障转运研究
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