Nature子刊：干细胞生成血脑屏障

血脑屏障是自然界中的神奇过滤器，能选择性控制进入哺乳动物大脑的物质。它能有效隔离循环血液与大脑中的液体，保护大脑不受细菌、病毒和其他病原体的侵害。

中风和多发性硬化症等疾病会被破坏这一重要的大脑屏障，由于治疗神经性疾病的药物难以通过血脑屏障，这也是医学界一大难题。

日前Wisconsin-Madison大学的研究人员在实验室中成功将干细胞转化为血脑屏障内皮细胞，文章发表在6月24日的Nature Biotechnology杂志上，有望帮助科学家揭开血脑屏障的神秘面纱。

文章的资深作者，Wisconsin-Madison大学化学和生物工程教授Eric Shusta称，特异性生成血脑屏障内皮细胞有望使神经性疾病的药物研发成为流水线工作，“人们可以利用这一细胞在成千上万的药物中进行筛选，看哪些能够进入大脑。”

血脑屏障依赖于独特的血管壁内皮细胞。机体中许多毛细血管内皮细胞的排列存在允许物质通过的间隙。但在通向大脑的毛细血管中，内皮细胞排列的很紧密，形成一种半渗透的屏障只允许必要的营养物和代谢物进入大脑，而将其他病原体和有害物质挡在门外。

研究团队分别将胚胎干细胞和诱导多功能干细胞成功转化为血脑屏障的内皮细胞。该研究中人多功能干细胞hPSCs与提供相关物质的神经细胞（包括Wnt/β-catenin信号传导相关物质）共同分化，使生成的上皮细胞获得了血脑屏障的多种特性。这些特性包括有组织的紧密连接，营养转运蛋白的适当表达和极化的外向转运蛋白活性。检测这些上皮细胞的跨内皮电阻transendothelial electrical resistance，发现它们能对星形胶质细胞做出应答，这种应答需要血脑屏障的基本特性。

使用源自特定神经性疾病患者的诱导多功能干细胞，能够帮助研究人员对疾病进行建模研究。另外由于这种血脑屏障细胞能被大量生产，可以用于对神经性疾病药物进行高通量筛选或对药物的神经毒性进行检测。

这项研究是人们首次利用干细胞生成特异性血脑屏障内皮细胞，除了可能用于药物筛选和对血脑屏障进行病理学建模，该研究还为研究血脑屏障的发育学研究者提供了新的研究途径。

Wisconsin-Madison大学的研究人员还指出，鉴定干细胞分化为血脑屏障内皮细胞过程中的所有影响因子，对治疗中风或者抑制脑肿瘤有重要意义。