压力下:新技术模拟脑内压力诱导的细胞损伤
从新生儿到老年人的数十万名患者被迫努力努力每年脑损伤的破坏,并且与许多某些人口统计学受到保护的疾病不同,脑损伤可能会发生在任何人,任何地方和任何地方都会发生。颅内压(ICP)升高,这是脑部所在的刚性颅骨的副产物,是初始损伤的主要原因。高ICP反过来导致大脑中的细胞损伤以及超越与最初侮辱相关的神经学赤字。虽然在大脑伤害上进行了实质性研究,但大多数是在主要侮辱后的患者结果上侧重于患者结果,并且不会探索因ICP的持久性抬高或底部地位的机制而引起的继发性细胞伤害。结果,对这些机制知之甚少。
南卡罗来纳州医学大学(Musc)的调查人员开发了ICP诱导的细胞损伤的前体内模型,初步数据表明可能是了解早期细胞损伤机制和识别与病理相关的生物标志物的有用工具压力在多种脑损伤的病因中。他们在2017年10月6日发表的一篇文章中报告了他们的调查结果神经科学方法杂志。
“这种模式的新颖性是,文学中有很少的例子,人们能够将细胞放在压力下看待效果,”Michael E. Smith,Ph.D.,Musc神经外科助理教授医学院和文章第一作者。“在脑损伤的患者中,初始侮辱已经发生,临床医生只能解决这种损害。解决二级ICP诱导的效果可以帮助最小化患者持续的神经缺陷。我们对造型ICP造型感兴趣- 引起的继发性细胞损伤,以促进这种疗法的发展。“
由史密斯和RAMIN Eskandari的系统,M.D.Smith,M.D.Coycoric and Coment Authent作品中的儿科神经外科董事,由细胞培养培养箱内的单独丙烯酸腔室组成,在调节和可调节的压力下。该exVivo系统的原创性是能够暴露脑细胞3D矩阵到持续的持续和脉动压力条件的延长时段,同时完全控制细胞培养系统的所有其他参数。这允许对细胞水平进行系统和可重复的压力效应评估。
实验测试该系统,史密斯和埃斯卡纳里受到3D水凝胶中嵌入3D水凝胶的过度的星形胶质细胞或神经元,以30cm H20(22mm Hg)的压力,这被认为是病态压力,从几个小时到几个小时到几个小时天。测量腺苷三磷酸(ATP)释放,其表示细胞应激和损伤的易感性,因为一旦从压力中除去各种细胞的活力就是作为各种细胞的可行性。
在持续的压力暴露下,神经元的ATP释放与18小时暴露的对照相比显着高,而在星形胶质细胞中观察到几乎没有效果。类似地,初始数据表明神经元更容易受到压力,并且在几天的压力曝光后,即使在压力归一化时,即使在压力归一化时也具有延迟但显着降低。这种升高的ICP模型成功地启动了细胞应激,并以细胞特异性方式做出。
该模型,用于研究儿科脑积水,可用于阐明与其他类型类型的脑损伤相关的机制,包括脑肿瘤,中风,子血肿和创伤脑受伤。
“阻止有害下游效应的能力脑损伤疾病将允许临床医生在人类受苦的一些最毁灭性的疾病中改变恢复过程,“Eskandari说。”发展能力从一个可靠且可重复的模型系统开始,并且可以很容易地改变研究许多不同的疾病。我们觉得我们创造了这样的模型,很兴奋地终于展示我们的结果。“
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