血脑屏障的复杂流程开发的新见解

血脑屏障是一个至关重要的保护机制,它是一种高度选择性的物理屏障,阻止病原体和毒素的循环系统进入中枢神经系统,他们可能会造成混乱。然而,与此同时,它可以防止许多治疗药物进入大脑,使其更难以治疗疾病,如中风,脑部肿瘤或水肿。

内皮细胞是中央的构建块血脑屏障。他们的内部表面血管或多或少块通过物质穿过血管壁。但内皮细胞不同在我们的身体。虽然所有血管共享某些特性,但内皮调整的特定需求提供器官。

血管系统的中枢神经系统(CNS)在这方面是相当独特的。血脑障碍大大不同于更渗透在其他器官血管系统。

在显微镜下基因的活动

维尔茨堡大学的科学家们Biocenter进行的一项新的研究,聚焦于血脑屏障的发展和如何控制和操纵的方法这一过程。为此,他们研究了胚胎内皮细胞的基因活动的中枢神经系统相比,老鼠和其他器官的内皮活动模式。科学家们发表他们的研究成果在最新一期的杂志上科学的信号。

“我们使用高通量测序和比较与其他组织endothelia识别因素参与的时间和空间发展血脑屏障,”教授曼弗雷德·格斯解释了他们的方法。他拥有发展生物化学和椅子是这项研究的资深作者。

研究人员发现负责运输过程中明显的差异基因,细胞粘附和细胞外基质endothelia不同。他们也能够识别许多转录因子与血脑屏障的发展和成熟。

“这些所谓的Wnt信号通路下游转录因子法,这对建立一个功能是必不可少的在中枢神经系统血管系统,”阿尔说。同时,然而,结果使结论虽然Wnt信号通路促进血脑屏障的成熟和维护,它不会引起血管的发展具体到大脑。

令人惊讶的单个细胞之间的差异

由于内皮细胞的分析整个器官只提供一个平均值对单个基因的表达,因此不允许任何结论,得出单个细胞的功能状态,维尔茨堡生化学家进行了进一步的实验。从大脑学习时排序的单个细胞,他们遇到意外大单个内皮细胞之间的基因表达差异细胞。

“这显然增加了复杂性使它更加难以理解的过程详细血脑屏障的发展,”阿尔说。然而,科学家们成功地证明某些转录因子的表达与血脑屏障的成熟。这些基因的功能是支撑通过细胞培养实验:研究转录因子诱导生产的两个不同的标记的血脑屏障内皮细胞从人类脐静脉。

进一步研究的基础

“现在的结果发表在《华尔街日报》科学的信号提供新的见解的时间和细胞复杂性发展中血脑屏障,但它们也带来一些新问题,”科学家们写道。与此同时,该研究为进一步的研究提供了一个基础旨在揭开背后的细胞和分子机制在中枢神经系统血管发育和分化。

更重要的是,科学家们预测,进一步调查确认转录因子将是一个富有成效的方法来理解和最终操纵血脑屏障发育和工程师更先进的体外血脑屏障模型。