setting-up-an-vitro-model-rat-blood-brain-barrier-bbb-focus-on-bbb

Setting-up an <em>In Vitro</em> 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 ...

Vect-Horus SAS

&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5DE5;&#x7A0B;&#x5B66;&#x88AB;&#x5EFA;&#x57FA;&#x4E8E;&#x63A7;&#x5236;&#x884C;&#x4E3A;&#x7684;&#x5404;&#x4E2A;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x4EE5;&#x523A;&#x6FC0;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x5F62;&#x6210;&#x7684;&#x6982;&#x5FF5;&#x3002;&#x6B64;&#x63A7;&#x4EF6;&#x88AB;&#x901A;&#x8FC7;&#x6A21;&#x4EFF;&#x81EA;&#x7136;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x53D1;&#x5C55;&#x6216;&#x7EF4;&#x4FEE;&#x7BA1;&#x7406;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F9D;&#x5B58;&#x7684;&#x4FE1;&#x53F7;&#x5305;&#x62EC;&#x7EC6;&#x80DE;&#x56E0;&#x5B50;&#x4F20;&#x9012;&#x3001; &#x7EC6;&#x80DE;&#x5916;&#x57FA;&#x8D28;&#x4E4B;&#x95F4;&#x7684;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#xFF0C;&#x4EE5;&#x53CA;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x901A;&#x4FE1;&#x3002;&#x5728;&#x8FD9;&#x91CC;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x6307;&#x5BFC;&#x4F5C;&#x4E3A;&#x4FE1;&#x53F7;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x518D;&#x751F;&#x3001; &#x5F71;&#x54CD;&#x62A5;&#x544A;&#x4F7F;&#x7528;&#x4E00;&#x4E2A;&#x7B80;&#x5355;&#x7684;&#x4F53;&#x5916;&#x6A21;&#x578B;&#x3002;&#x6211;&#x4EEC;&#x770B;&#x5230;&#xFF0C;&#x4ECE;&#x5FAE;&#x7C73;&#x5C3A;&#x5EA6;&#x7BA1;&#x5185;&#x5927;&#x9F20;&#x80CC;&#x6839;&#x795E;&#x7ECF;&#x8282;&#x795E;&#x7ECF;&#x7A81;&#x8D77;&#x7684;&#x52A0;&#x901F;&#x5EA6;&#x3002;&#x8FD9;&#x4E9B;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x586B;&#x5145;&#x7684;&#x7BA1;&#x9053;&#x5185;, neurites &#x89C2;&#x5BDF;&#x5230;&#x6BD4;&#x5F53;&#x7EC6;&#x80DE;&#x5185;&#x7684;&#x6C34;&#x51DD;&#x80F6;&#x5355;&#x66F4;&#x8FC5;&#x901F;&#x5730;&#x6269;&#x5C55;&#x3002;&#x7A7A;&#x95F4;&#x7684;&#x7EBF;&#x7D22;&#x4E5F;&#x5F15;&#x8D77;&#x53D8;&#x5316;&#x5728;&#x7EC4;&#x7EC7;&#x7ED3;&#x6784;&#x4E2D;&#xFF0C;&#x4E0E; microconduit &#x4E2D;&#x7684;&#x5355;&#x5143;&#x683C;&#x7684;&#x7535;&#x7F06;&#x8FDE;&#x63A5;&#x3002;&#x52A0;&#x901F;&#x5EA6;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x7A81;&#x8D77;&#x88AB;&#x53D1;&#x73B0;&#x662F;&#x72EC;&#x7ACB;&#x7684;&#x7BA1;&#x9053;&#x76F4;&#x5F84;&#x5728; 200 &#x81F3; 635 microm &#x7684;&#x8303;&#x56F4;&#x5185;&#x3002;&#x6700;&#x540E;&#xFF0C;&#x6211;&#x4EEC;&#x4F53;&#x5916;&#x6A21;&#x578B;&#x542F;&#x7528;&#x914D;&#x5408;&#x7A7A;&#x95F4;&#x63A7;&#x5236;&#x5F71;&#x54CD;&#x7684;&#x91CF;&#x5316;&#x548C;&#x672C;&#x5730;&#x5316;&#x7684;&#x795E;&#x7ECF;&#x751F;&#x957F;&#x56E0;&#x5B50;&#x4F20;&#x9012;&#x3002;

&#x4ECE;&#x80CC;&#x6839;&#x795E;&#x7ECF;&#x8282;&#x5185;&#x578B;&#x65E0;&#x5B54; microconduits &#x7684;&#x8F74;&#x7A81;&#x518D;&#x751F;&#x7684;&#x7A7A;&#x95F4;&#x9650;&#x5236;&#x3002;

Tissue engineering is founded on the concept of controlling the behavior of individual cells to stimulate tissue formation. This control is achieved by mimicking signals that manage natural tissue development or repair. These interdependent signals include cytokine delivery, extracellular matrix interactions, and cell-cell communication. Here, we report on the effect of spatial guidance as a signal for nerve tissue regeneration, using a simple in vitro model. We observe the acceleration of neurite extension from rat dorsal root ganglia within micron-scale tubes. Within these hydrogel-filled conduits, neurites were observed to extend more rapidly than when cultured within the hydrogel alone. The spatial cue also induced a change in tissue architecture, with the cabling of cells within the microconduit. The acceleration of neurite extension was found to be independent of conduit diameter within the range of 200 to 635 microm. Finally, our in vitro model enabled quantification of the effect of combining spatial control and localized nerve growth factor delivery.

Spatial confinement of neurite regrowth from dorsal root ganglia within nonporous microconduits.

G&eacute;nie tissulaire est fond&eacute; sur le concept de contr&ocirc;ler le comportement des cellules individuelles pour stimuler la formation des tissus. Ce contr&ocirc;le est r&eacute;alis&eacute; en imitant les signaux qui g&egrave;rent le d&eacute;veloppement des tissus naturels ou r&eacute;paration. Ces signaux interd&eacute;pendants include la livraison de cytokine, interactions de la matrice extracellulaire et la communication entre cellules. Nous rapportons ici sur l&#39;effet de l&#39;orientation spatiale comme un signal pour la r&eacute;g&eacute;n&eacute;ration des tissus nerveux, &agrave; l&#39;aide d&#39;un simple mod&egrave;le in vitro. Nous observons l&#39;acc&eacute;l&eacute;ration de l&#39;extension des neurites des ganglions rachidiens rat dans les tubes &agrave; l&#39;&eacute;chelle du micron. Au sein de ces conduits remplis hydrogel, neurites ont &eacute;t&eacute; observ&eacute;s &agrave; &eacute;tendre plus rapidement que lorsque cultiv&eacute;es au sein de l&#39;hydrogel seul. Le cue spatial a aussi induit un changement dans l&#39;architecture des tissus, avec le c&acirc;blage de cellules au sein de la microconduit. L&#39;acc&eacute;l&eacute;ration de l&#39;extension des neurites s&#39;est av&eacute;r&eacute;e pour &ecirc;tre ind&eacute;pendant du diam&egrave;tre du conduit au sein de la gamme de 200 &agrave; 635 microm. Enfin, notre mod&egrave;le in vitro a permis la quantification de l&#39;effet de la combinaison spatiale contr&ocirc;le et localis&eacute;e nerve growth factor livraison.

Confinement spatial de la repousse des neurites de ganglions des racines dorsales dans microconduits non poreuses.

R&#xE4;umliche Enge der Neuriten Nachwachsen von Spinalganglien in por&#xF6;sen microconduits.

Ingegneria dei tessuti &egrave; fondato sul concetto di controllo del comportamento delle singole celle per stimolare la formazione del tessuto. Questo controllo &egrave; realizzato imitando segnali che gestire lo sviluppo di tessuti naturali o riparazione. Questi segnali interdipendenti comprendono consegna delle citochine, interazioni di matrice extracellulare e comunicazione cellula-cellula. Qui, segnaliamo l&#39;effetto di orientamento spaziale come un segnale per la rigenerazione dei tessuti nervosi, utilizzando un semplice modello in vitro. Osserviamo l&#39;accelerazione dell&#39;estensione dei neuriti da gangli spinali ratto all&#39;interno di tubi di micron-scala. All&#39;interno di questi tubi pieni di idrogel, neuriti sono stati osservati per estendere pi&ugrave; rapidamente rispetto a quando coltivate all&#39;interno dell&#39;idrogel da solo. Il cue spaziale anche indotta da un cambiamento nell&#39;architettura del tessuto, con il cablaggio delle cellule all&#39;interno del microconduit. L&#39;accelerazione dell&#39;estensione dei neuriti &egrave; stato trovato per essere indipendente dal diametro del tubo all&#39;interno della gamma di 200 a 635 microm. Infine, il nostro modello in vitro abilitato quantificazione dell&#39;effetto della combinazione di controllo spaziale e localizzato consegna del fattore di crescita nervosa.

Confinamento spaziale della ricrescita dei neuriti da gangli spinali entro microconduits non poroso.

&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5; &#x30FB; &#x30A8;&#x30F3;&#x30B8;&#x30CB;&#x30A2; &#x30EA;&#x30F3;&#x30B0;&#x7D44;&#x7E54;&#x5F62;&#x6210;&#x3092;&#x523A;&#x6FC0;&#x3059;&#x308B;&#x500B;&#x3005; &#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x52D5;&#x4F5C;&#x3092;&#x5236;&#x5FA1;&#x3059;&#x308B;&#x3092;&#x30B3;&#x30F3;&#x30BB;&#x30D7;&#x30C8;&#x306B;&#x8A2D;&#x7ACB;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x3053;&#x306E;&#x30B3;&#x30F3;&#x30C8;&#x30ED;&#x30FC;&#x30EB;&#x306F;&#x3001;&#x81EA;&#x7136;&#x306E;&#x30C6;&#x30A3;&#x30C3;&#x30B7;&#x30E5;&#x306E;&#x958B;&#x767A;&#x307E;&#x305F;&#x306F;&#x4FEE;&#x7406;&#x7BA1;&#x7406;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3092;&#x307E;&#x306D;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306B;&#x3088;&#x3063;&#x3066;&#x9054;&#x6210;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F9D;&#x5B58;&#x306E;&#x4FE1;&#x53F7;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x30B5;&#x30A4;&#x30C8;&#x30AB;&#x30A4;&#x30F3;&#x914D;&#x4FE1;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x5916;&#x30DE;&#x30C8;&#x30EA;&#x30C3;&#x30AF;&#x30B9;&#x306E;&#x76F8;&#x4E92;&#x4F5C;&#x7528;&#x3001;&#x7D30;&#x80DE;&#x9593;&#x30B3;&#x30DF;&#x30E5;&#x30CB;&#x30B1;&#x30FC;&#x30B7;&#x30E7;&#x30F3;&#x304C;&#x3042;&#x308A;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x3053;&#x3067;&#x306F;&#x3001;&#x6211;&#x3005; &#x4FE1;&#x53F7;&#x3068;&#x3057;&#x3066;&#x795E;&#x7D4C;&#x7D44;&#x7E54;&#x518D;&#x751F;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x7684;&#x6307;&#x5C0E;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306B;&#x95A2;&#x3059;&#x308B;&#x7C21;&#x5358;&#x306A;&#x751F;&#x4F53;&#x5916;&#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x3092;&#x4F7F;&#x7528;&#x3057;&#x3066;&#x5831;&#x544A;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x30DF;&#x30AF;&#x30ED;&#x30F3; &#x30B9;&#x30B1;&#x30FC;&#x30EB; &#x30C1;&#x30E5;&#x30FC;&#x30D6;&#x5185;&#x30E9;&#x30C3;&#x30C8;&#x5F8C;&#x6839;&#x795E;&#x7D4C;&#x7BC0;&#x7D30;&#x80DE;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x4F38;&#x5C55;&#x306E;&#x52A0;&#x901F;&#x3092;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;&#x3053;&#x308C;&#x3089;&#x30CF;&#x30A4;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x3044;&#x3063;&#x3071;&#x3044;&#x30B3;&#x30F3;&#x30B8;&#x30C3;&#x30C8;&#x5185;&#x3060;&#x3051;&#x3067;&#x306E;&#x30D2;&#x30C9;&#x30ED;&#x30B2;&#x30EB;&#x5185;&#x3067;&#x57F9;&#x990A;&#x3057;&#x305F;&#x3068;&#x304D;&#x3088;&#x308A;&#x3082;&#x6025;&#x901F;&#x306B;&#x62E1;&#x5F35;&#x3059;&#x308B;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x304C;&#x89B3;&#x5BDF;&#x3055;&#x308C;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x7A7A;&#x9593;&#x624B;&#x304C;&#x304B;&#x308A;&#x3082;&#x3067;&#x3001;microconduit &#x5185;&#x306E;&#x30BB;&#x30EB;&#x306E;&#x30B1;&#x30FC;&#x30D6;&#x30EB;&#x63A5;&#x7D9A;&#x3068;&#x3001;&#x7D44;&#x7E54;&#x30A2;&#x30FC;&#x30AD;&#x30C6;&#x30AF;&#x30C1;&#x30E3;&#x306E;&#x5909;&#x66F4;&#x3092;&#x8A98;&#x767A;&#x3057;&#x307E;&#x3057;&#x305F;&#x3002;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x306E;&#x4F38;&#x5C55;&#x306E;&#x52A0;&#x901F;&#x5C0E;&#x7BA1;&#x76F4;&#x5F84; 200 &#x306B; 635 microm &#x306E;&#x7BC4;&#x56F2;&#x5185;&#x3067;&#x306E;&#x72EC;&#x7ACB;&#x3057;&#x3066;&#x3044;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x304C;&#x308F;&#x304B;&#x3063;&#x305F;&#x3002;&#x6700;&#x5F8C;&#x306B;&#x3001;&#x79C1;&#x305F;&#x3061;&#x306E; in vitro &#x30E2;&#x30C7;&#x30EB;&#x7A7A;&#x9593;&#x5236;&#x5FA1;&#x3092;&#x7D44;&#x307F;&#x5408;&#x308F;&#x305B;&#x308B;&#x3053;&#x3068;&#x306E;&#x52B9;&#x679C;&#x306E;&#x5B9A;&#x91CF;&#x5316;&#x304C;&#x6709;&#x52B9;&#x306B;&#x306A;&#x3063;&#x3066;&#x3001;&#x795E;&#x7D4C;&#x6210;&#x9577;&#x56E0;&#x5B50;&#x306E;&#x914D;&#x4FE1;&#x3092;&#x30ED;&#x30FC;&#x30AB;&#x30E9;&#x30A4;&#x30BA;&#x3057;&#x307E;&#x3059;&#x3002;

&#x7121;&#x5B54;&#x306E; microconduits &#x5185;&#x306E;&#x5F8C;&#x6839;&#x795E;&#x7D4C;&#x7BC0;&#x304B;&#x3089;&#x306E;&#x7A7A;&#x9593;&#x62D8;&#x675F;&#x795E;&#x7D4C;&#x7A81;&#x8D77;&#x518D;&#x751F;&#x306E;&#x3002;

&#xC870;&#xC9C1; &#xACF5;&#xD559; &#xC870;&#xC9C1; &#xD615;&#xC131;&#xC744; &#xC790;&#xADF9; &#xD558;&#xB294; &#xAC1C;&#xBCC4; &#xC140;&#xC758; &#xB3D9;&#xC791;&#xC744; &#xC81C;&#xC5B4; &#xD558;&#xB294; &#xAC1C;&#xB150;&#xC5D0; &#xC124;&#xB9BD; &#xD588;&#xB2E4;. &#xC774; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864; &#xC790;&#xC5F0; &#xC870;&#xC9C1; &#xAC1C;&#xBC1C; &#xB610;&#xB294; &#xBCF5;&#xAD6C;&#xB97C; &#xAD00;&#xB9AC; &#xD558;&#xB294; &#xC2E0;&#xD638;&#xB97C; &#xD749;&#xB0B4; &#xB0B8;&#xC5D0; &#xC758;&#xD574; &#xC774;&#xB8E8;&#xC5B4;&#xC9D1;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC774;&#xB7EC;&#xD55C; &#xC0C1;&#xD638; &#xC758;&#xC874;&#xC801;&#xC778; &#xC2E0;&#xD638;&#xB294; cytokine &#xBC30;&#xB2EC;, &#xC138;&#xD3EC; &#xC678; &#xAE30;&#xC9C8; &#xC0C1;&#xD638; &#xC791;&#xC6A9;, &#xC140; &#xCEE4;&#xBBA4;&#xB2C8;&#xCF00;&#xC774;&#xC158; &#xB4F1;&#xC774; &#xC788;&#xC2B5;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC5EC;&#xAE30;, &#xC6B0;&#xB9AC; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC870;&#xC9C1; &#xC7AC;&#xC0DD;&#xC5D0; &#xB300; &#xD55C; &#xC2E0;&#xD638;&#xB85C; &#xACF5;&#xAC04; &#xC9C0;&#xCE68;&#xC758; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC5D0; &#xAC04;&#xB2E8;&#xD55C; &#xCCB4; &#xC678; &#xBAA8;&#xB378;&#xC744; &#xC0AC;&#xC6A9; &#xD558; &#xC5EC; &#xBCF4;&#xACE0; &#xD569;&#xB2C8;&#xB2E4;. &#xC6B0;&#xB9AC;&#xB294; neurite &#xD655;&#xC7A5; &#xC950; &#xB290; &#xB8E8;&#xD2B8; ganglia &#xB9C8;&#xC774;&#xD06C;&#xB860; &#xC2A4;&#xCF00;&#xC77C; &#xD29C;&#xBE0C; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAC00;&#xC18D;&#xC744; &#xAD00;&#xCC30;. &#xC774;&#xB4E4; hydrogel &#xAC00;&#xB4DD; &#xB3C4;&#xAD00; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; neurites &#xB54C; &#xD63C;&#xC790; hydrogel &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xAD50;&#xC591; &#xBCF4;&#xB2E4; &#xBE60;&#xB974;&#xAC8C; &#xD655;&#xC7A5;&#xC744; &#xAD00;&#xCC30; &#xD588;&#xB2E4;. &#xB610;&#xD55C; &#xACF5;&#xAC04; &#xD050;&#xB294; microconduit &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC140;&#xC758; &#xCF00;&#xC774;&#xBE14;&#xB85C; &#xC870;&#xC9C1; &#xC544;&#xD0A4;&#xD14D;&#xCC98;&#xC758; &#xBCC0;&#xD654;&#xB97C; &#xC720;&#xB3C4; &#xB41C;&#xB2E4;. Neurite &#xD655;&#xC7A5; &#xAC00;&#xC18D; &#xB3C4;&#xAD00; &#xC9C1;&#xACBD; 200 635 microm &#xBC94;&#xC704; &#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xB3C5;&#xB9BD;&#xC801; &#xBC1C;&#xACAC; &#xB410;&#xB2E4;. &#xB9C8;&#xC9C0;&#xB9C9;&#xC73C;&#xB85C;, &#xC6B0;&#xB9AC;&#xC758; &#xCCB4; &#xC678; &#xBAA8;&#xB378; &#xACF5;&#xAC04; &#xCEE8;&#xD2B8;&#xB864;&#xC744; &#xACB0;&#xD569; &#xD558;&#xB294; &#xD6A8;&#xACFC;&#xC758; &#xC815;&#xB7C9;&#xD654;&#xB97C; &#xD65C;&#xC131;&#xD654; &#xD558; &#xACE0; &#xC2E0;&#xACBD; &#xC131;&#xC7A5; &#xC778;&#xC790; &#xBC30;&#xB2EC; &#xC9C0;&#xC5ED;&#xD654;.

&#xC9C0; &#xB8E8;&#xD2B8; ganglia nonporous microconduits &#xC774;&#xB0B4;&#xC5D0;&#xC11C; &#xC790;&#xB77C;&#xB098;&#xB294; neurite&#xC758; &#xACF5;&#xAC04; &#xAC10; &#xAE08;.

Ingenier&iacute;a de tejidos se basa en el concepto de controlar el comportamiento de las c&eacute;lulas individuales para estimular la formaci&oacute;n de tejido. Este control se logra imitando las se&ntilde;ales que gesti&oacute;n el desarrollo de tejido natural o reparaci&oacute;n. Estas se&ntilde;ales interdependientes incluyen entrega de citoquinas, las interacciones de la matriz extracelular y comunicaci&oacute;n c&eacute;lula-c&eacute;lula. Aqu&iacute;, Divulgamos sobre el efecto de orientaci&oacute;n espacial como una se&ntilde;al para la regeneraci&oacute;n del tejido nervioso, usando un sencillo modelo in vitro. Observamos que la aceleraci&oacute;n de la extensi&oacute;n de neurita de ganglios de la ra&iacute;z dorsal de rata dentro de tubos de microescala. Dentro de estos conductos llenos de hidrogel, neuritas observaron a extender m&aacute;s r&aacute;pidamente que cuando cultivadas dentro del hidrogel solo. La localizaci&oacute;n espacial tambi&eacute;n inducida por un cambio en la arquitectura del tejido, con el cableado de c&eacute;lulas dentro de la microconduit. La aceleraci&oacute;n de la extensi&oacute;n de neurita fue encontrada para ser independiente del di&aacute;metro del conducto dentro de la gama de 200 a 635 microm. Finalmente, nuestro modelo in vitro permiti&oacute; la cuantificaci&oacute;n del efecto de la combinaci&oacute;n de control espacial y hab&iacute;a localizada entrega de factor de crecimiento nervioso.

Confinamiento espacial de neurita rebrote de ganglios de la ra&iacute;z dorsal dentro de microconduits no poroso.

The aim of this study was to develop poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) nanoparticles (NPs) for delivery of a protein - tissue inhibitor of matrix metalloproteinases 1 (TIMP-1) - across the blood-brain barrier (BBB) to inhibit deleterious matrix metalloproteinases (MMPs).

Yves Molino

Vect-Horus SAS

Setting-up an In Vitro Model of Rat Blood-brain Barrier (BBB): A Focus on BBB Impermeability and Receptor-mediated Transport