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我们先前的研究表明，来源于脑内皮细胞（brain endothelial cells，BECs）批量培养物的细胞外囊泡（extracellular vesicles，EVs）具有治疗潜力，这得益于其将线粒体转移至受损受体细胞的能力。然而，传统的批量/培养瓶培养方式限制了EVs的大规模、可重复生产。在本研究中，我们评估了CELLine AD1000生物反应器作为持续生产小鼠b.End3 BECs来源EVs的平台，并比较了生物反应器来源的EVs（BR EVs）与传统批量培养获得的EVs（BT EVs）。采用序贯离心法分离大EVs（large EVs，lEVs）和小EVs（small EVs，sEVs），并通过动态光散射、纳米颗粒跟踪分析、microBCA检测、蛋白质印迹、蛋白质组学分析以及其挽救氧糖剥夺（oxygen-glucose deprivation，OGD）BECs生物能量代谢的能力对其进行表征。生物反应器培养可在最长八周内维持较高的细胞存活率（约90%），其EV蛋白产量约为批量培养的3–4倍。BR EVs表现出可重复的颗粒特征，与BT培养物来源的EV亚型一致。在EV组分中检测到CD63、CD9和Arf6，而线粒体外膜蛋白TOMM20则富集于lEVs中。蛋白质组学分析显示，生物反应器来源的lEVs保留了批量培养来源lEVs中观察到的线粒体货物特征。生物反应器来源EVs和批量培养来源EVs均可恢复OGD暴露BECs中的相对ATP水平。这些发现表明，生物反应器BEC培养是一种可扩展的方法，可用于制备具有功能活性的BEC-EVs，以开展后续表征和治疗性开发。
脑内皮细胞的生物反应器培养物产生的细胞外囊泡具有与批量培养物相当的特征 | bioRxiv
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脑内皮细胞的生物反应器培养物产生的细胞外囊泡具有与批量培养物相当的特征
Balaji Govindaswamy， Chia-Chen Lu， Nikhila Achanta， Edward Y. Chen， Kristen Rebeles， Paromita Paul Pinky， Vivek Basudkar， Fauzia Parween， 查看 ORCID 主页 Devika Soundara Manickam
doi： https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756840
Balaji Govindaswamy 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Chia-Chen Lu 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Nikhila Achanta 2 休斯敦大学； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Edward Y. Chen 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Kristen Rebeles 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Paromita Paul Pinky 3 杜肯大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Vivek Basudkar 3 杜肯大学 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Fauzia Parween 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
Devika Soundara Manickam 1 德克萨斯大学休斯敦健康科学中心； 在 Google Scholar 中查找该作者 在 PubMed 中查找该作者 在本网站搜索该作者
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通讯作者： devika.soundaramanickam{at}uth.tmc.edu
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我们先前的研究表明，来源于脑内皮细胞（BEC）批量培养物的细胞外囊泡（EV）具有治疗潜力，这是由于其能够将线粒体转移至受损的受体细胞。然而，传统的批量/培养瓶培养限制了 EV 的规模化和可重复生产。在本研究中，我们评估了 CELLine AD1000 生物反应器作为持续生产小鼠 b.End3 脑内皮细胞 EV 的平台，并将生物反应器来源的 EV（BR EV）与通过传统批量培养获得的 EV（BT EV）进行了比较。采用序贯离心方案分离大囊泡（lEV）和小囊泡（sEV），并通过动态光散射、纳米颗粒跟踪分析、microBCA 测定、蛋白质印迹、蛋白质组学分析以及其挽救氧-葡萄糖剥夺（OGD）脑内皮细胞生物能量代谢的能力对其进行表征。生物反应器培养物在长达八周的时间内维持了较高的细胞存活率（约 90%），其 EV 蛋白产量约为批量培养物的三至四倍。BR EV 表现出可重复的颗粒特征，与 BT 培养物来源的 EV 亚型一致。在 EV 组分中检测到 CD63、CD9 和 Arf6，而线粒体外膜蛋白 TOMM20 则富集于 lEV 中。蛋白质组学分析显示，生物反应器来源的 lEV 保留了批量培养来源 lEV 中观察到的线粒体货物特征。生物反应器来源 EV 和批量培养来源 EV 均能够恢复 OGD 暴露脑内皮细胞中的相对 ATP 水平。这些研究结果表明，脑内皮细胞生物反应器培养是生成具有功能活性的脑内皮细胞 EV 的一种可规模化方法，可用于后续表征和治疗开发。
利益冲突声明
基金资助信息
美国国立卫生研究院， https://ror.org/01cwqze88 7R01NS136752-02
版权
本预印本的。 保留所有权利。未经许可不得重复使用。
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发布于 2026 年 10 月 6 日。
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Balaji Govindaswamy， Chia-Chen Lu， Nikhila Achanta， Edward Y. Chen， Kristen Rebeles， Paromita Paul Pinky， Vivek Basudkar， Fauzia Parween， Devika Soundara Manickam
bioRxiv 2026.10.05.756840； doi： https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756840
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脑内皮细胞的生物反应器培养物产生的细胞外囊泡具有与批量培养物相当的特征
Balaji Govindaswamy， Chia-Chen Lu， Nikhila Achanta， Edward Y. Chen， Kristen Rebeles， Paromita Paul Pinky， Vivek Basudkar， Fauzia Parween， Devika Soundara Manickam
bioRxiv 2026.10.05.756840； doi： https://doi.org/10.64898/2026.10.05.756840
📄 原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.05.756840v1?rss=1
🏷️ 脑内皮细胞 细胞外囊泡 生物反应器培养 线粒体转移 蛋白质组学 缺氧缺糖损伤