從19世紀(jì)末，保羅·埃爾利希在一個實驗中發(fā)現(xiàn)了這個屏障,，后期科學(xué)家跟進(jìn)研究后發(fā)現(xiàn)血腦屏障（BBB）對機(jī)體發(fā)揮著重要作用。BBB結(jié)構(gòu)和功能的完整對于維持神經(jīng)元功能，使中樞神經(jīng)系統(tǒng)免受病原體,、炎性因子、損傷的影響有重要意義,。缺血性腦血管病的發(fā)生,、發(fā)展與BBB結(jié)構(gòu)和功能的破壞密切相關(guān)。

一． 實驗試劑準(zhǔn)備：

1. 準(zhǔn)備好無鈣鎂離子PBS磷酸鹽緩沖液,，cell systems人腦微血管內(nèi)皮細(xì)胞（貨號：ACBRI 376)建議使用無鈣鎂離子的緩沖液實驗.

2. 通過稀釋 0.5 mg/mL 纖維素溶液和 0.3 mg/mL 膠原蛋白 IV 溶液,，在 1.5 mL 微管中分別使用 1x PBS 至 100 mg/μL 等分，制備 10 μg/mL 膠原蛋白 IV 和 10 μg/mL 纖維素溶液,。此后,，將兩種等分的100μL與1，800μL的1x PBS混合在2 mL微管中，并將其儲存在-20°C,。也可使用cell systems原代細(xì)胞專用包被液（貨號：4Z0-201）,，鋪板后靜等2分鐘，吸掉包被基質(zhì),，直接鋪板細(xì)胞,，節(jié)約時間，簡單方便,。

3. 預(yù)備好培養(yǎng)基,，cell systems原代細(xì)胞經(jīng)典培養(yǎng)基(貨號：4Z0-500)包含包被液和生長因子，并且不含抗生素,。

4. 準(zhǔn)備胰酶,，在 50 mL 管中稀釋 45 mL 的 1x PBS 的 10x 濃縮胰蛋白酶-EDTA 溶液的 5 mL，制備 1x 胰蛋白酶-EDTA 溶液并將其儲存在 4°C,，也可以cell systems傳代套裝（貨號：4Z0-800),包含PBS,，胰酶，胰酶中和液,，一套解決所有消化試劑的準(zhǔn)備問題,。

5. 在 500 mL 玻璃瓶中稱量 10 g LB 肉湯，制備 500 mL LB 介質(zhì),。加入500 mL的消毒水,，并高壓滅菌。

6. 在 500 mL 玻璃瓶中稱量 10 g LB 肉湯和 7.5 g 的瓊脂,，準(zhǔn)備 LB 瓊脂,。在高壓滅菌前加入500 mL的消毒水，不要關(guān)閉燒瓶蓋,。高壓滅菌器,，讓溶液冷卻，直到可以接觸,。

二.血腦屏障細(xì)胞的生長

1. 使用12 孔板,，請將細(xì)胞包被液種到孔里。

2. 將板和每個刀片解壓在生物安全柜中,，并在那里執(zhí)行進(jìn)一步步驟,。使用消毒鉗抓住刀片在其寬基上移動它。

3. 用90μL的10微克/mL膠原蛋白IV和10μg/mL纖維蛋白混合物覆蓋每個刀片的多孔膜,。之后放入細(xì)胞培養(yǎng)箱中孵育24小時,，在37°C下孵化。

4. 將 1 mL 的 1x PBS 移入每個刀片,，然后用真空泵吸出溶液,，用于細(xì)胞培養(yǎng),，將刀片洗滌兩次。

 注意：若使用cell systems細(xì)胞包被液,，前三的步驟可省略為：使用移液管將包被液移入孔板里,，靜等2分鐘后吸出，無需清洗,，直接執(zhí)行第四步,。

5. 通過在上部移液 0.5 mL 的預(yù)熱 cell systems經(jīng)典細(xì)胞培養(yǎng)基和下腔室的 1.5 mL 來平衡膜。在具有5%CO2大氣的細(xì)胞培養(yǎng)箱中,，在37°C下孵育30分鐘

6. 種子2 x 105人類微血管內(nèi)皮細(xì)胞進(jìn)入每個上腔,，并在細(xì)胞培養(yǎng)箱中以37°C孵育12孔板。

7. 使用真空泵從細(xì)胞培養(yǎng)液中吸出培養(yǎng)基,，然后通過移液 10 mL 的 1x PBS 清洗單層,，然后用真空泵對溶液進(jìn)行吸氣。

8. 將5ml的培養(yǎng)基吸出培養(yǎng)瓶,，用1x濃縮胰蛋白酶-EDTA*覆蓋細(xì)胞,。在細(xì)胞培養(yǎng)箱中37°C下孵育燒瓶3-5分鐘。注：如果細(xì)胞未分離,，請輕拍培養(yǎng)瓶讓細(xì)胞脫落。

9. 加含有血清的培養(yǎng)基中和

10. .在 210 x g下將懸浮液離心 3 分鐘,，用真空泵去除上清液,，用移液器將細(xì)胞重新懸浮在 5 mL 的培養(yǎng)基。

11.  將細(xì)胞懸浮液的10μL與10μL的0.4%臺盼染色劑混合在1.5 mL微管中,，使用細(xì)胞計數(shù)器,。將10μL的混合物加入計數(shù)室滑塊，放入細(xì)胞計數(shù)器,，然后開始計數(shù),。

12. .將計數(shù)器聚焦在單元格上，使其邊緣為深藍(lán)色和中間白色,。之后,，啟動適當(dāng)?shù)募?xì)胞計數(shù)程序。

13.要計算每個刀片的體積,，請將每刀片獲得的 2 x 10^5個單元格的細(xì)胞懸浮液的計算濃度分開,。

三. 血腦屏障模型的培養(yǎng)

在37°C下孵育12孔板14天。

上腔室的培養(yǎng)基每天更換 0.5 mL,，下腔培養(yǎng)基每 2-3 天更換 1.5 mL,。在更換培養(yǎng)基之前，請先預(yù)熱,。真空泵吸氣,，避免產(chǎn)生氣泡注意：小心工作,，避免接觸膜。

通過顯微鏡成像細(xì)胞,，檢查細(xì)胞的狀態(tài),，并確定匯合。確保14天后匯合度為100%,。

四. 細(xì)菌的制備

1. 測量前一天,，將大腸桿菌菌株的菌群復(fù)蘇在LB培養(yǎng)基里。在37°C下孵育培養(yǎng)24小時,，在孵育搖床中孵育180rpM

2. 在 4°C 的 LB 瓊脂板上培養(yǎng)大腸桿菌菌株,。取一個帶消毒的采摘管，并將采摘放入具有 3 mL LB 瓊脂培養(yǎng)基制備的培養(yǎng)管中,。

3. 為每個刀片準(zhǔn)備一個 LB 瓊脂板,，并填充培養(yǎng)皿，將其總體積減半,。讓他們變成固體,，并存儲在4°C。

五.  細(xì)胞的藥物實驗

1. 播種后的第14天,，用化合物處理細(xì)胞或測量轉(zhuǎn)皮電阻（TEER）,，。

2. 要是由感興趣的化合物處理細(xì)胞,，將該化合物稀釋到調(diào)整好濃度稀釋到*培養(yǎng)基中,。將0.5 mL的混合物加入上腔室，將1.5 mL添加到下腔,。再次進(jìn)行培養(yǎng),。之后，通過真空泵吸氣和移液進(jìn)行正常的細(xì)胞換液處理,。

六. 滲透性測量

1. 為了獲得恒定的細(xì)菌濃度,，用波長為600納米的光度計測量光密度。用LB培養(yǎng)基在50 mL falcon管中將過夜的細(xì)菌溶液稀釋至OD600為0.5±0.05,。在冰上工作,。

2. 向比色皿中加入1毫升LB培養(yǎng)基。啟動光度計,，將比色杯放入,，標(biāo)記側(cè)朝前。按下底部“空白",，然后測量空白值,。

3. 將細(xì)菌溶液注入比色杯中，放入比色杯中,，然后按壓底部樣品,，測量細(xì)菌溶液的密度,。在稀釋過程中重復(fù)測量，直到獲得最終濃度,。

4. 在生物安全柜中工作,，可使用準(zhǔn)備好的12孔板和OD600=0.5的細(xì)菌溶液處理細(xì)菌。僅向每個含有0.5 mL培養(yǎng)基的上腔中添加450µL細(xì)菌溶液,。

5. 在37°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)12孔板6小時,。

6. 用移液管從每個下腔取50µL培養(yǎng)基樣品，方法是用鑷子取下插入物,。注意不要將培養(yǎng)基從上腔濺到下腔,。

7. 將每個樣品置于單獨的瓊脂平板上。將樣品滴在平板上,，用細(xì)胞撒布器劃出溶液,。

8. 在37°C的培養(yǎng)箱中培養(yǎng)瓊脂平板24小時。

9.計算每個平板中的菌落數(shù)

CELL SYSTEMS血腦屏障部分參考文獻(xiàn)：

1."Cysteinyl leukotriene receptor type 1 antagonist montelukast protects against injury of blood–brain barrier" Zhou et al. Inflammopharmacology, 2019

2."Alterations of the Endocannabinoid System in Post-ischemic Endothelial Cells of the Blood Brain Barrier" Thurston (Dissertation) 2019

3.Exosome-Mediated Transfer of ACE2 (Angiotensin-Converting Enzyme ） from Endothelial Progenitor Cells Promotes Survival and Function of Endothelial Cell" Wang et al. Oxidative Medicine and Cellular Longevity, 2020

4."RAGE and CCR7 mediate the transmigration of Zika-infected monocytes through the blood-brain barrier" Costa de Carvalho et al. Immunobiology, 2019

5."Binding Heterogeneity of Plasmodium falciparum to Engineered 3D Brain Microvessels Is Mediated by EPCR and ICAM-1" Bernabeu et al. mBio, 2019

6."In Vitro Cell Models of the Human Blood-Brain Barrier: Demonstrating the Beneficial Influence of Shear Stress on Brain Microvascular Endothelial Cell Phenotype" Rochfort and Cummins et al. Blood-Brain Barrier, 2018

7."Modulation of glucocorticoid receptor in human epileptic endothelial cells impacts drug biotransformation in an in vitro blood–brain barrier model" Ghosh et al. Epilepsia, 2018.