《Cell Stem Cell》改變游戲規(guī)則的類器官模型

來源：作者：人氣：-發(fā)表時間：2024-01-08 10:19:00【大中小】

摘要：南加州大學Giorgia Quadrato實驗室開創(chuàng)了一種新的人類大腦類器官模型。

在南加州大學干細胞科學家的首次研究中，Giorgia Quadrato實驗室開創(chuàng)了一種新的人類大腦類器官模型，該模型產(chǎn)生了小腦的所有主要細胞類型，小腦是一個后腦區(qū)域，主要由運動、認知和情感所必需的兩種細胞類型組成:顆粒細胞和浦肯野神經(jīng)元。

這標志著科學家們首次成功地培養(yǎng)出浦肯野細胞，這種細胞具有人類系統(tǒng)中功能性神經(jīng)元的分子和電生理特征。這些在類器官導向大腦建模方面的突破已經(jīng)發(fā)表在《Cell Stem Cell》雜志上。

圖1 具有功能性浦肯野細胞的人類小腦類器官

小腦控制運動，并在認知功能中發(fā)揮重要作用，包括語言、空間處理、工作記憶、執(zhí)行功能和情緒處理。

浦肯野細胞的退化與各種神經(jīng)發(fā)育和神經(jīng)退行性疾病有關(guān)，包括自閉癥譜系障礙和小腦共濟失調(diào)，這是一種影響肌肉運動的疾病。

類器官內(nèi)的其他神經(jīng)元——包括共享信息的興奮性神經(jīng)元和抑制信息共享的抑制性神經(jīng)元——形成了回路，并顯示出協(xié)調(diào)的網(wǎng)絡活動，這表明它們也是功能性神經(jīng)細胞。

此外，類器官形成了人類特異性祖細胞，這與髓母細胞瘤有關(guān)，髓母細胞瘤是兒童中最常見的轉(zhuǎn)移性腦腫瘤。這使得類器官成為研究和尋找小兒癌癥治療方法的潛在有用模型。

給予正確的外部線索，類器官也可以被誘導形成解剖學特征，如層，反映正常的胚胎大腦發(fā)育。

類器官模型為發(fā)現(xiàn)各種疾病的新療法創(chuàng)造了一個平臺。

圖2 人類小腦類器官（hCerOs）可復制地產(chǎn)生人類CB的細胞多樣性

南加州大學凱克醫(yī)學院Eli and Edythe Broad CIRM再生醫(yī)學和干細胞研究中心的助理教授Quadrato解釋說:“在人類類器官模型中，發(fā)育中的小腦主要細胞類型的可重復共同發(fā)育和成熟為探索小腦發(fā)育和疾病的潛在生物學以及推進治療干預提供了一種新的方法。”

“這項研究提供了一個生理學上相關(guān)的，全人類模型系統(tǒng)來闡明控制小腦發(fā)育和疾病的細胞類型特異性機制，”Alexander Atamian說，他是Quadrato實驗室的博士候選人，也是細胞干細胞研究的第一作者。

參考資料

[1] Human cerebellar organoids with functional Purkinje cells