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背景：初期の創薬と発達において、ヒト血液脳関門（BBB）の予測in vitroモデルが不可欠です。利用可能な不死化ヒト脳毛細血管内皮細胞株（BCEC）の中で、HCMEC/D3細胞株はin vitro BBBモデルで最も広く使用されています。ただし、HCMEC/D3細胞の単層は、中程度に制限的な障壁のみを形成します。これは、おそらく主要なタイトジャンクションタンパク質であるClaudin-5が著しくダウンレギュレートされているためです。したがって、HCMEC/D3単層を使用することはできません。これは、このモデルの主要な欠点であるベクトル薬物輸送実験です。 方法：ここでは、HCMEC/D3細胞にClaudin-5プラスミドを伝達し、これらの細胞の特性をHCMEC/D3野生型細胞および一次培養ブタBCECの特性と比較しました。 結果：Claudin-5は、一次培養ブタBCECと同様のClaudin-5の発現レベル（および接合部局在）を示しました。導入された細胞は、TEER値（211Ωcm2）の増加と傍細胞マンニトール透過性（8.06％/h）の減少を示し、BBB特性の改善を示しています。ただし、ブタBCECのバリア特性（TEER1650Ωcm2、マンニトール透過性3.95％/h）には到達しませんでした。したがって、選択的P糖タンパク質基質（N-デスメチル - ロペラミド）のベクトル輸送は、クローディン-5形質導入HCMEC/D3（または野生型）細胞では観察されませんでしたが、そのような薬物輸送はブタBCECで発生しました。 結論：Claudin-5トランスデューブHCMEC/D3細胞は、BBBの広く使用されているこのin vitroモデルの追加のトランスフェクションまたはその他の操作によって、クローディン5の障壁の緊張への寄与を研究するためのツールを提供します。
背景：初期の創薬と発達において、ヒト血液脳関門（BBB）の予測in vitroモデルが不可欠です。利用可能な不死化ヒト脳毛細血管内皮細胞株（BCEC）の中で、HCMEC/D3細胞株はin vitro BBBモデルで最も広く使用されています。ただし、HCMEC/D3細胞の単層は、中程度に制限的な障壁のみを形成します。これは、おそらく主要なタイトジャンクションタンパク質であるClaudin-5が著しくダウンレギュレートされているためです。したがって、HCMEC/D3単層を使用することはできません。これは、このモデルの主要な欠点であるベクトル薬物輸送実験です。 方法：ここでは、HCMEC/D3細胞にClaudin-5プラスミドを伝達し、これらの細胞の特性をHCMEC/D3野生型細胞および一次培養ブタBCECの特性と比較しました。 結果：Claudin-5は、一次培養ブタBCECと同様のClaudin-5の発現レベル（および接合部局在）を示しました。導入された細胞は、TEER値（211Ωcm2）の増加と傍細胞マンニトール透過性（8.06％/h）の減少を示し、BBB特性の改善を示しています。ただし、ブタBCECのバリア特性（TEER1650Ωcm2、マンニトール透過性3.95％/h）には到達しませんでした。したがって、選択的P糖タンパク質基質（N-デスメチル - ロペラミド）のベクトル輸送は、クローディン-5形質導入HCMEC/D3（または野生型）細胞では観察されませんでしたが、そのような薬物輸送はブタBCECで発生しました。 結論：Claudin-5トランスデューブHCMEC/D3細胞は、BBBの広く使用されているこのin vitroモデルの追加のトランスフェクションまたはその他の操作によって、クローディン5の障壁の緊張への寄与を研究するためのツールを提供します。
BACKGROUND: Predictive in vitro models of the human blood-brain barrier (BBB) are essential in early drug discovery and development. Among available immortalized human brain capillary endothelial cell lines (BCECs), the hCMEC/D3 cell line has become the most widely used in vitro BBB model. However, monolayers of hCMEC/D3 cells form only moderately restrictive barriers, most likely because the major tight junction protein, claudin-5, is markedly downregulated. Thus, hCMEC/D3 monolayers cannot be used for vectorial drug transport experiments, which is a major disadvantage of this model. METHODS: Here we transduced hCMEC/D3 cells with a claudin-5 plasmid and compared the characteristics of these cells with those of hCMEC/D3 wildtype cells and primary cultured porcine BCECs. RESULTS: The claudin-5 transduced hCMEC/D3 exhibited expression levels (and junctional localization) of claudin-5 similar to those of primary cultured porcine BCECs. The transduced cells exhibited increased TEER values (211 Ω cm2) and reduced paracellular mannitol permeability (8.06%/h), indicating improved BBB properties; however, the barrier properties of porcine BCECs (TEER 1650 Ω cm2; mannitol permeability 3.95%/h) were not reached. Hence, vectorial transport of a selective P-glycoprotein substrate (N-desmethyl-loperamide) was not observed in claudin-5 transduced hCMEC/D3 (or wildtype) cells, whereas such drug transport occurred in porcine BCECs. CONCLUSIONS: The claudin-5 transduced hCMEC/D3 cells provide a tool to studying the contribution of claudin-5 to barrier tightness and how this can be further enhanced by additional transfections or other manipulations of this widely used in vitro model of the BBB.
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