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科学家开发创新血脑屏障球体模型 助力脑部疾病药物研究

将药物有效输送至大脑长期以来面临巨大挑战,主要原因在于大脑中的血脑屏障(Blood-Brain Barrier, BBB)严格限制了大部分血液中的物质进入脑组织。血脑屏障作为保护大脑免受有害化学物质和外来病原体侵害的重要屏障,其复杂的结构和功能使得治疗中枢神经系统疾病(如胶质母细胞瘤等脑癌)时,药物难以穿透达到治疗靶点。

近期,来自布莱根妇女医院的研究团队在国际权威期刊《Nature Communications》上发表了最新研究成果,开发出一种创新的血脑屏障球体模型。这种模型利用多种脑相关细胞自发组装形成三维球体结构,能够更准确地模拟血脑屏障的关键功能和特性,为脑部疾病药物筛选和机制研究提供了强有力的新工具。

研究负责人Choi-Fong Cho介绍,该模型采用了简便且高效的构建方法,生成的微型球体结构不仅保留了血脑屏障的多细胞组成(包括脑内皮细胞、周细胞、星形胶质细胞等),还展现出紧密连接和选择性通透性等关键生理功能。这种体外模型相较于传统依赖动物实验或单一细胞系的模型,成本更低、通量更高,且更贴近人体血脑屏障的生理状态。

该技术允许研究人员在球体表面及内部观察药物分子的渗透和积累情况,预测其穿越血脑屏障的潜力。研究团队通过多项功能测试验证了该模型在限制外源分子进入方面的高效性和准确性,显示出优于现有标准模型的性能。

研究团队成员Sean Lawler博士指出,下一步计划利用该血脑屏障球体模型筛选针对胶质母细胞瘤等脑部肿瘤的新型药物及治疗靶点。此外,该模型的通用性使其不仅适用于药物分子,还能用于病毒、细胞等多种物质的穿透性研究,拓展了神经科学和药物研发的应用前景。

该研究为突破血脑屏障药物输送难题提供了新思路,推动了中枢神经系统疾病治疗药物的开发进程,具有重要的科学和临床价值。

参考文献:

Choi-Fong Cho, Justin M. Wolfe, Colin M. Fadzen, 等. Blood-brain-barrier spheroids as an in vitro screening platform for brain-penetrating agents. Nature Communications (2017). DOI: 10.1038/ncomms15623

(责任编辑:泉水)