內皮細胞(ECs)是排列在血管內表面的特化細胞，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交換中起著至關重要的作用。在這篇文章中，我們將探討心血管系統的內皮細胞，研究如何在體外研究內皮細胞的作用。

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重要

　　應用實例1：闡明間隙連接在內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：內皮細胞遷移和血管生成需要Cx43，而這是由SHP-2介導的。

圖2.HMEC遷移單細胞軌跡顯示Cx43 siRNA敲除后遷移減少

　　應用實例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/流體剪切力系統，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運。此外，ibidi泵系統和µ-Slide具有評估和復制在人體細胞類型(如腸道或腎臟)中發(fā)現的屏障的潛力。

　　建立一個具有調節(jié)流動的系統可以在類似體內的條件下研究內皮細胞，這比靜態(tài)系統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.血流產生的剪切應力直接影響細胞極化、蛋白質表達和形態(tài)

　　應用實例3：解讀線粒體在內皮細胞健康中的作用　　

　　實驗研究結果表明，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/流體剪切力系統來研究流動模式相關的動力學。

　　總之，這項研究表明，流動對內皮細胞的健康有著至關重要的影響，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中的內皮細胞以及體外研究內皮細胞的意義，旨在了解內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。