Tim istraživača sa Šenžen instituta za naprednu tehnologiju (SIAT) Kineske akademije nauka (CAS), Univerziteta Sun Jat-Sen i Univerziteta Stanford, otkrio je sveobuhvatan molekularni atlas krvno-moždane barijere odraslih miševa (BBB). ) na nivou endotelnih ćelija (EC), bacajući novo svetlo na funkciju BBB u zdravlju i neurodegenerativnim bolestima. Studija je objavljena u Cell Reports.
Krvni sudovi unutar centralnog nervnog sistema (CNS) pokazuju jedinstvene anatomske i funkcionalne karakteristike poznate kao BBB. Ova zaštitna karakteristika štiti ranjive neurone od potencijalno štetnih supstanci u krvotoku, igrajući ključnu ulogu u homeostazi CNS-a.
„BBB prvenstveno karakterišu različita fiziološka svojstva CNS EC, ali molekularna osnova ovih svojstava ostaje nepotpuno shvaćena“, rekao je prof. Calvin J. Kuo sa Univerziteta Stanford, odgovarajući autor ove studije.
U ovoj studiji, istraživači su koristili integrisane multi-omične analize da bi sveobuhvatno profilisali dostupnost transkriptoma, proteoma i hromatina EC mozga odraslih. Oni su potvrdili identifikovane proteine obogaćene EC mozga i faktore transkripcije u normalnom mišjem i ljudskom moždanom tkivu i procenili promene njihove ekspresije kod miševa sa Alchajmerovom bolešću.
U početku, protočna citometrija je izolovala mozak odraslih miševa i EC perifernog tkiva visoke čistoće. Naknadne analize RNA-sek i akvizicione masene spektrometrije nezavisne od podataka (DIA-MS) identifikovale su selektivno obogaćene transkripte i proteine u EC mozga, otkrivajući delimičnu disocijaciju između nivoa transkripta i proteina. Ovo naglašava važnost ispitivanja nivoa proteina kada se istražuje uloga gena u formiranju i regulaciji BBB.
Pored toga, istraživači su identifikovali TCF/LEF, SOKS i ETS porodice kao glavne faktore transkripcije koji regulišu BBB, pružajući teorijsku osnovu za dalja epigenetska istraživanja mehanizama BBB. Kroz sveobuhvatan skrining, identifikovano je osam proteina i tri faktora transkripcije sa visokom ekspresijom u kapilarnim EC mozga odraslih miševa, pokazujući molekularne sličnosti između mišjeg i ljudskog BBB-a.
Konačno, da bi otkrili molekularne potpise BBB-a koji se odnose na bolest, istraživači su ispitali nivoe ekspresije proteina obogaćenih EC mozga i faktora transkripcije u mišjem modelu Alchajmerove bolesti. Primećene su značajne snižene regulacije, što je otkrilo potencijalne molekularne promene u BBB kod Alchajmerove bolesti, što je opravdalo dalja istraživanja.
„Naš rad će podstaći napore da razumemo i moduliramo BBB kod odraslih, obezbeđujući potencijalne molekularne mete za lečenje neuroloških poremećaja i poboljšanje isporuke lekova u CNS“, rekao je prof. Čang Junlei iz SIAT-a, drugi autor ove studije.
