干细胞衍生血脑屏障芯片诞生!神经疾病药物筛选将更进一步

位于洛杉矶的Ben Gurion大学（BGU）和Cedars Sinai医学中心的研究人员首次复制了患者的血脑屏障（BBB），创造了用干细胞制作的人类BBB芯片，这是一项可用于开发个性化药物和研究大脑疾病的新技术。

血脑屏障（blood-brain barrier, BBB）能阻止血液中的毒素和其他外来物质进入脑组织并对其造成损害，也能阻止药物直接进到大脑内。然而，亨丁顿氏症（Huntington’s disease）或 Allan-Herndon-Dudley 症候群、巴金森氏症等脑部疾病与血脑屏障损伤有关。

Cedars-Sinai 研究团队通过诱导多功能干细胞（induced pluripotent stem cells）生成神经元、脑微血管类内皮细胞（brain microvascular endothelial-like cells, iBMECs）和星状细胞（astrocytes），共同构成血脑屏障，并且放入器官芯片（Organ on Chips），组成 BBB-Chips。该系统还能进一步模拟亨丁顿氏症或 Allan-Herndon-Dudley 症候群的患者的血脑屏障失效状况，该研究刊登于《Cell Stem Cell》。

BBB-Chips 由仪器、软体应用程序和器官芯片组成，大小与 AA 电池相当，具有微小的流体通道，内衬有数万个活细胞，在用全血灌注血管腔时，微工程毛细管壁能保护神经细胞不被血浆诱导的毒性所影响。能模拟人体内的自然生理和机械力重建的微环境，以及能反应人体生理学相关的跨内皮电阻，并且准确预测药物学的血脑渗透性。

现实中，科学家还无法在人类体外，使大脑存活。但该研究重建一个关键的大脑成分——血脑屏障，其功能与人类个体功能一样，提供一种新的方法来发现脑部疾病，并有望帮助脑神经疾病患者找出疗效最佳且毒性最小的药物，进而推动精准医学的进展。