基于神经血管单元的神经毒性化学物体外预测体系研究

对潜在神经毒性化学物进行早期甄别是控制外源化学物神经损害的重要前提。本项目基于外源化学性神经毒物毒作用过程桥头堡-神经血管单元的形态机能特点及其与外源神经毒物毒作用间相互作用关系，采用细胞共培养技术，构建"三阶"式外源化学物神经毒性预测体系。分别为"一阶模型"，即脑微血管内皮细胞、周皮细胞毒性测试系统、"二阶模型"，即星型胶质细胞毒性测试系统和"三阶模型"，即神经元毒性测试系统。三阶段毒性测试模型完整模拟了外源神经毒物体内从血循环穿越血脑屏障，途经星型胶质细胞最后到达神经元的作用过程。该预测体系建成后具有组成模块化、可操作性强、可高通量筛检、以及能够综合分析待查化学物神经毒作用效应特点。本研究成果是进行环境污染化学物神经毒性快速筛查分析的良好工具。在环境化学污染物神经毒作用危害控制、化学物神经毒作用分类等实践领域具有广阔的应用前景。

本项目利用细胞共培养，研究建立基于神经血管单元的外源化学物神经毒性预测模型体系。该体系由血脑屏障通透性毒性测试系统、星型胶质细胞毒性测试系统和神经靶细胞毒性测试系统“三阶”模型系统并化学物神经毒性筛检技术策略组成。利用该毒性筛检体系，进行了乙酸铅等多种化学物的神经毒性筛检测试及判断。上述工作表明引入神经血管单元（由血脑屏障、星型胶质细胞和邻近神经元构成）概念进行化学物中枢毒性判断具有应用可行性。针对环境污染物具有复杂多样性的特点，对“三阶”模型系统进一步优化改良，能够使其满足对诸如雾霾超细纳米级颗粒物、混合污染物等的中枢毒性筛检的需要。