在人类血脑屏障的实验室模型中发现了关键缺陷

哥伦比亚大学瓦格洛斯医学院(Columbia University Vagelos College of Physicians and Surgeons)和威尔康奈尔医学院(Weill Cornell Medicine)的科学家们的一项新研究表明，实验室中用于研究人类血脑屏障的细胞并不像它们看上去的那样，这让近十年的研究陷入了疑问。

该团队还发现了一种可能的方法来纠正这个错误，这为创建一个更精确的人类血脑屏障模型，用于研究某些神经疾病和开发能够跨越血脑屏障的药物带来了希望。

这项研究于2月4日在线发表在《科学》杂志上国家科学院的诉讼程序(PNAS）。

“血脑屏障难以研究人类，人和动物血脑屏障之间存在许多差异。因此，在盘中有一种人的人血脑屏障模型非常有帮助，”共同研究领导者Dritan Agalliu，Ph.D.，病理学副教授和细胞生物学(神经病学)哥伦比亚大学瓦格洛斯内科和外科学院。

2012年开发的体外人血脑屏障模型，采用诱导分化技术成人细胞，如皮肤细胞,进入干细胞表现得像胚胎干细胞。这些诱导多能干细胞然后可以转化成几乎任何类型的成熟细胞，包括一种内皮细胞，这种细胞排列在大脑和脊髓的血管上，形成一种独特的屏障，通常会限制潜在危险物质、抗体和其他有害物质的进入免疫细胞从血液进入大脑。

agalliu以前注意到这些诱导的人类“脑微血管内皮细胞“在2012年使用已发表的方法生产的，并未表现出人脑中正常内皮细胞。”这提出了我怀疑使屏障的内皮细胞的议定书可能产生错误身份的细胞，“Agalliu说。

“与此同时，威尔康尔康奈尔医学队具有类似的怀疑，因此我们联合繁殖了这些细胞的批量和单细胞RNA测序。”

他们的分析表明，假定的人脑内皮细胞缺少几种在天然内皮细胞中发现的关键蛋白质，并且与通常在大脑中通常未发现的完全不同类型的细胞（上皮）具有更多的共同之处。

该团队还确定了三个基因，当在诱导多能性细胞中激活时，会导致产生更像真正的内皮细胞的细胞。阿加留说，还需要做更多的工作来创造能产生可靠的人类血脑屏障模型的内皮细胞。他的团队正在努力解决这个问题。

“人脑内皮细胞的误诊可能是由诱导多能细胞制成的其他类型细胞的问题，例如形成神经血管单元的星形胶质细胞或周细胞，”Agalliu说。生成这些细胞的协议是在揭示细胞身份的单细胞技术的出现之前创建的。“细胞错误识别仍然是在科学界需要解决的主要问题，以便在人类大脑中镜像中镜像中的细胞。这将使我们能够使用这些细胞来研究遗传危险因素对神经系统疾病的作用和制育靶向有助于的正确细胞的药物疗法血脑屏障。"

该研究标题为“作为脑微血管内皮的多能干细胞衍生的上皮，需要ETS因子来获得血管命运。”

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