內(nèi)皮細胞(ECs)是排列在血管內(nèi)表面的特化細胞，可形成連續(xù)的單細胞層，在控制血流和周圍組織之間的物質(zhì)交換中起著至關(guān)重要的作用。在這篇文章中，我們將探討心血管系統(tǒng)的內(nèi)皮細胞，研究如何在體外研究內(nèi)皮細胞的作用。

圖1.研究血管生成過程，如血管發(fā)芽和趨化性，對于理解腫瘤血管形成至關(guān)重要

　　應(yīng)用實例1：闡明間隙連接在內(nèi)皮細胞遷移中的作用

　　間隙連接蛋白43(Cx43)在EC遷移和血管生成中的作用，在人微血管內(nèi)皮細胞(HMEC)中，siRNA敲低Cx43可減少細胞遷移(圖2)。為了研究CX43在EC遷移中的作用，如先前研究所述，將 ibidi Culture-Inserts插件放置在 µ-Slide 8Well（8孔腔室載玻片）中，以評估遷移速度和方向性。

　　該小組表明：內(nèi)皮細胞遷移和血管生成需要Cx43，而這是由SHP-2介導(dǎo)的。

圖2.HMEC遷移單細胞軌跡顯示Cx43 siRNA敲除后遷移減少

　　應(yīng)用實例2：血腦屏障體外模型的建立

　　血腦屏障由于其在大腦中的位置以及對恒定、層流和均勻血流的需求而存在困難。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，研究人員開發(fā)了一種堅固、低成本的裝置，將上部通道連接到 ibidi Pump System ibidi泵系統(tǒng)/流體剪切力系統(tǒng)，建立四天的培養(yǎng)基單向循環(huán)以模擬生理條件。

　　該裝置適用于評估屏障功能（圖4）和研究藥物通過血腦屏障的轉(zhuǎn)運。此外，ibidi泵系統(tǒng)和µ-Slide具有評估和復(fù)制在人體細胞類型(如腸道或腎臟)中發(fā)現(xiàn)的屏障的潛力。

　　建立一個具有調(diào)節(jié)流動的系統(tǒng)可以在類似體內(nèi)的條件下研究內(nèi)皮細胞，這比靜態(tài)系統(tǒng)更好地模擬真實的生理狀態(tài)。

圖4.在靜態(tài)條件下(a)和靜態(tài)流動下(b)培養(yǎng)7天的細胞，顯示內(nèi)皮單層特化。藍色細胞核、綠色F-肌動蛋白、黃色β-連環(huán)蛋白粘附連接和紅色ZO-1緊密連接。

圖5.血流產(chǎn)生的剪切應(yīng)力直接影響細胞極化、蛋白質(zhì)表達和形態(tài)

　　應(yīng)用實例3：解讀線粒體在內(nèi)皮細胞健康中的作用　　

　　實驗研究結(jié)果表明，線粒體斷裂在暴露于紊亂流動的區(qū)域增加，而細長的線粒體在單向流動的區(qū)域占主導(dǎo)地位。這表明流動模式對線粒體融合/分裂事件有深遠的影響，影響內(nèi)皮細胞的促炎和代謝狀態(tài)。研究人員使用了 ibidi Pump System ibidi泵系統(tǒng)/流體剪切力系統(tǒng)來研究流動模式相關(guān)的動力學。

　　總之，這項研究表明，流動對內(nèi)皮細胞的健康有著至關(guān)重要的影響，這在一定程度上是由于線粒體的變化。

　　這些實驗研究主要是為了研究探討心血管系統(tǒng)中的內(nèi)皮細胞以及體外研究內(nèi)皮細胞的意義，旨在了解內(nèi)皮細胞在不同生理環(huán)境中的作用，這使我們能夠認識到，不僅內(nèi)皮細胞的規(guī)格和狀態(tài)很重要，而且它們的環(huán)境也很重要。