E-Sense的开发:一个灵活的体外平台，以确定心血管风险

心血管疾病导致英国四分之一以上的死亡，每年花费医疗服务110亿英镑。动脉粥样硬化是增强冠心病的潜在机制，它发生在冠状动脉内血流紊乱(动脉粥样硬化倾向)的区域，而不是发生层流(动脉粥样硬化抵抗)的区域，这显然表明内皮在疾病的发生中起着作用。动脉粥样硬化倾向的流动激活内皮细胞，为炎症做好准备，增加渗透性和白细胞运输。predict研究使用血管内成像来研究冠心病患者的疾病发展，表明动脉粥样硬化斑块在低内皮壁剪切应力区域进展。此外，30%的心脏病发作是由斑块的内皮侵蚀引起的，在斑块中内皮细胞脱落，导致血栓形成和动脉闭塞。因此，内皮及其对血流和心血管危险因素的反应对冠心病的发生、发展和临床表现起着重要作用。这表明，基于内皮的体外检测系统(E-Sense)的创建将为检测引起血管损伤、促进动脉粥样硬化和冠心病的药物提供一个理想的平台。

为了取代使用心血管疾病的动物模型来筛选可能导致冠心病的化合物，我们将开发一个可扩展的模块化内皮系统来监测已知参与动脉粥样硬化的细胞功能的关键方面。其中包括炎症、细胞应激和保护途径的下调。这将在永生化的人冠状动脉内皮细胞中进行，使用我们现有的转录因子激活报告(TFAR)基因盒。E-sense系统利用同化多种细胞信号的关键转录因子。这可以精确量化细胞对动脉粥样硬化可能涉及的药物的反应，同时允许优化靶向治疗策略。

E-sense系统将利用我们现有的定制平行平板流动仪(可同时运行20个独立的流动细胞)，在扰动(易于动脉粥样硬化)流动和正常(动脉粥样硬化保护)流动下培养工程E-sense iHCAEC细胞株24小时，使细胞适应其流动环境，并测量循环介质(CM)中VLuc和NLuc的基线TFAR测量值。在CM中加入氧化LDL、TNFα或香烟烟雾提取物(剂量递增，3剂，间隔24小时，每12小时测量VLuc和NLuc)将验证细胞测定方法与已发表和未发表的数据集的对照。该流程系统的并行开发将为中高通量筛选提供半自动化体外平台。

该系统具有在高胆固醇血症小鼠中筛选化合物的几个优点。它使用细胞来检测毒性剂量，从而生成准确的剂量反应曲线和有价值的信息，以建议最大的环境暴露限度。TFARs具有较大的动态范围，对激活的细微变化非常敏感。TFARs还确定了细胞毒性的分子基础，从激活促炎通路或细胞应激通路到抑制保护通路。系统的模块化特性允许在需要时继续扩展。在完全开发和验证后，E-Sense将取代对血管损伤化合物进行动物试验的需要。这将特别有助于快速筛查新型制剂，包括潜在的新风险因素(例如能量饮料的成分、膳食补充剂、电子烟添加剂、“合法兴奋剂”等)，以筛查血管损伤的迹象，并提醒卫生当局注意新出现的风险。

该奖学金与英国心脏基金会(BHF)共同授予。