Millicell ERS-3.0 数字细胞电阻仪在药物研发领域的应用

Millicell ERS-3.0 数字细胞电阻仪在药物研发领域有着广泛的应用，以下为您介绍一些成功案例：

一、黄诺马苷在 MDCK 单层细胞模型上的转运机制分析

研究目的：研究黄诺马苷在马丁达比犬肾上皮（MDCK）单层细胞模型上的吸收转运特性。

实验方法：利用噻唑蓝（MTT）比色法考察黄诺马苷对 MDCK 细胞的毒性，使用 Millicell-ERS-2 型细胞电阻仪检测 MDCK 单层细胞模型的电阻值，考察黄诺马苷的质量浓度、给药时间以及钠 - 葡萄糖协同转运蛋白（SGLTs）抑制剂和葡萄糖转运蛋白 2（GLUT2）抑制剂对其跨膜转运的影响，采用 UPLC-MS/MS 测定黄诺马苷的含量，计算表观渗透系数（Papp）及外排比（ER）。

研究结果：黄诺马苷质量浓度为 5.625 - 120mg・L-1 时对 MDCK 细胞无明显毒性作用，黄诺马苷在 MDCK 单层细胞模型上的转运具有时间、浓度依赖性，且 Papp 基本处于 1×10-6 - 10×10-6cm・s-1。在 60min 和 90min 时，与空白组相比，根皮苷组中黄诺马苷在 MDCK 单层细胞模型上的转运量减少。结论为黄诺马苷在肠道中属于中等吸收的药物，其跨膜转运机制以被动转运为主，兼有主动转运存在，且 SGLTs 转运体可能参与介导了黄诺马苷在 MDCK 单层细胞模型上的转运。

二、血脑 / 血瘤屏障体外模型的构建、形态与功能特性

研究目的：构建并观测血脑 / 血瘤屏障体外模型的形态与功能特性，为中枢神经系统药物跨血脑和（或）血瘤屏障研究提供体外实验模型。

实验方法：将分离的 Balb/C 小鼠脑微血管内皮细胞（BMEC）在铺有明胶的微孔膜上单层培养或与大鼠胶质瘤细胞 C6 双室共培养，分别建立血脑屏障（BBB）和血瘤屏障（BTB）模型，采用光镜和扫描电镜观察 BMEC 形态，采用 Millicell-ERS 系统检测屏障中的跨内皮电阻（TEERs），免疫细胞化学检测 P - 糖蛋白（P-gp）表达，并比较 BBB 和 BTB 中 BMEC 的形态和功能特征。

研究结果：两组模型中的 BMEC 均形成单层生长和良好的细胞间紧密连接，产生较高的 TEERs 值，并检测到 P-gp 表达。瘤细胞诱导使 BMEC 间出现间隙，同时相点 TEERs 值降低，P-gp 表达减弱。结论为两种体外模型可用于研究药物跨血脑和（或）血瘤屏障特性，其中 BTB 模型可能更适合抗肿瘤药物的研究。

三、肠道微生物对 Caco-2 肠上皮细胞单层屏障作用的机制研究

研究目的：利用 Caco-2 肠上皮细胞单层屏障模型研究四种肠道微生物对肠道屏障的影响。

实验方法：建立 Caco-2 肠上皮细胞单层屏障模型，碱性磷酸酶检测细胞极性。将实验分为空白对照组、大肠埃希菌组、肺炎克雷伯菌组、粪肠球菌组、乳酸杆菌组，在各组细菌作用下，Millicell-ERS 电阻测定仪测定 Caco-2 肠上皮细胞单层跨上皮细胞电阻 TEER 值变化、酶标仪检测荧光黄通过率的变化；酶联免疫吸附法（ELISA）检测单层细胞 zonulin；电镜观察细胞间紧密连接超微结构变化；免疫荧光、Western blot 方法检测紧密连接（TJ）相关蛋白 Occludin、Claudin-1、ZO-1 表达、分布和超微结构变化。

研究结果：碱性磷酸酶测定细胞单层呈极性，TEER 值稳定在 250 ㎝2，建模成功；肠道大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌、粪肠球菌均引起细胞单层屏障通透性升高，TEER 值明显下降，荧光黄透过率增高，与对照组相比较差异显著；大肠埃希菌、肺炎克雷伯菌作用后细胞释放 zonulin 蛋白增加，与对照组相比有统计学差异，粪肠球菌作用于 Caco-2 细胞单层后，zonulin 释放量较对照组升高，但差异无统计学意义，乳酸杆菌组 zonulin 释放量与对照组无显著差异；大肠埃希菌与单层细胞作用 6 小时后透射电子显微镜观察单层细胞屏障可见细胞表面微绒毛变稀，绒毛有脱落，细胞间紧密连接电子密度降低，断裂，间隙增宽；大肠埃希菌组、肺炎克雷伯菌组三种紧密连接蛋白 Occludin、Claudin-1、ZO-1 表达明显减少。粪肠球菌组、乳酸菌组 Occludin、Claudin-1 表达与空白对照组相比无明显变化，胞浆蛋白 ZO-1 表达降低。细菌作用 6 小时后免疫荧光观察紧密连接蛋白分布情况，大肠埃希菌组和肺炎克雷伯菌组可见荧光较正常组松散，不连续，可见明显锯齿状分布，甚至缺口及裂隙样表现，荧光强度减弱，粪肠球菌组、乳酸菌组荧光强度稍减弱，但仍沿胞膜分布，条带较清晰，与空白对照组差异不明显。

四、乌司他丁对肠道上皮细胞屏障损伤的保护作用分析

研究目的：探讨乌司他丁（UTI）对肠道上皮细胞屏障损伤的保护作用及其机制。

实验方法：培养 Caco-2 细胞，并建立肿瘤坏死因子 α（TNF-α）诱导的单层上皮细胞模型，随机分为空白对照组、TNF-α 模型组、UTI 低剂量组（5 万 U/kg）、UTI 中剂量组（10 万 U/kg）、UTI 高剂量组（20 万 U/kg）。采用 Millicell 电阻仪和多功能读板仪分别测定各组上皮细胞电阻（TER）和异硫氰酸荧光素标记的葡聚糖（FITC-dextran），酶联免疫吸附测定法（ELISA）测定白细胞介素 6（IL-6）、IL-10 水平，流式细胞仪测定细胞凋亡率，免疫蛋白质印记（Western blot）技术测定紧密连接蛋白闭合蛋白（occludin）和紧密黏连蛋白 1（ZO-1）表达水平。

研究结果：与空白对照组相比，TNF-α 模型组 TER、FITC-dextran、occludin 和 ZO-1 表达水平均明显下降，IL-6、IL-10、细胞凋亡率明显升高；与 TNF-α 模型组比较，经 UTI 处理后，TER、FITC-dextran、occludin 和 ZO-1 表达水平升高，IL-6、IL-10、细胞凋亡率降低，其中以 UTI 高剂量组变化为主。

五、十溴联苯醚对血脑屏障体外模型通透性的影响

研究目的：观察十溴联苯醚（BDE-209）对血脑屏障体外模型通透性的影响。

实验方法：利用小鼠脑微血管内皮细胞 bEnd.3 与星形胶质细胞构建非接触共培养血脑屏障体外模型，ERS 电阻仪测定跨内皮细胞电阻值（TEER）确定建模成功，采用 CCK-8 法检测 bEnd.3 细胞活性并确定 50μmol/L 为 BDE-209 最大剂量；将 0、10、25、50μmol/L 的 BDE-209 作用于血脑屏障体外模型中的 bEnd.3 细胞 24h，采用 ERS 电阻仪测定 TEER，HRP 渗透实验评价模型大分子物质通透性，免疫印迹法检测 bEnd.3 细胞紧密连接蛋白 occludin 表达。

研究结果：随着 BDE-209 浓度增加，TEER 逐渐下降，HRP 渗透逐渐增多，bEnd.3 细胞 occludin 蛋白表达量逐渐降低。结论为 BDE-209 可致血脑屏障体外模型 TEER 降低，HRP 渗透增高，occludin 蛋白表达减少，血脑屏障的完整性破坏。

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