当前位置:首页 > 新闻中心 > 行业资讯 > >

前脑类器官的分化发育研究2026-06-01 08:47:10

通过成纤维细胞生长因子、WNT和骨形态发生蛋白等分泌的模式因子,可以选择性地控制生成的白质组织的区域特征,不同皮质神经元的体内模拟出生顺序允许通过定时诱导细胞周期退出选择性地产生特定层特异性神经元。Matrigel基质诱导正确的极性刺激,促进大型、顶基神经上皮芽体的复杂生长。这些芽体在不断扩展中获得各种脑部特性和形成类似于脑室的充满液体的腔隙。结合干细胞自身的自组织能力,使得单个组织内部形成了多种大脑区域,包括后脑、中脑、前脑,甚至还有视网膜组织的特征。前脑包括端脑和间脑,内侧皮质和海马类器官模型分配给背侧前脑类器官,纹状体类器官模型和神经节隆起类器官模型分配给腹侧前脑类器官。这些大脑结构起源于人类神经发育过程中的端脑。

间脑类器官包括丘脑、下丘脑和垂体类器官,而脑桥、延髓和小脑则组成后脑结构。区域特异性的脑类器官背侧前脑类器官可模拟皮质神经上皮,可通过抑制WNT信号传导进行诱导,WNT抑制剂使用后可清晰显示大脑皮质的特征性分层结构,以及构成该结构的各种细胞。使用源自多能干细胞的人类大脑皮质球体在三维细胞结构中生成星形胶质细胞,发现大脑皮质球体衍生的胶质细胞与人类胎儿的原始星形胶质细胞非常相似,并且随着时间的推移,它们从主要的胎儿星形胶质细胞状态转变为日益成熟的星形胶质细胞状态,同时转录变化伴随着吞噬能力的改变和对神经元钙信号的影响。在人类诱导多能干细胞衍生的皮质球体中生成了少突胶质前体细胞和髓鞘少突胶质细胞。人诱导多能干细胞分化产生包含少突胶质细胞以及神经元和星形胶质细胞的三维神经球体,称为人少突胶质细胞球体,它衍生的少突胶质细胞谱系的发育阶段类似于原代人少突胶质细胞,并且谱系细胞的迁移及其对溶卵磷脂暴露的易感性可以通过实时成像捕获。
 
将在WNT抑制剂存在下的小鼠胚层干细胞作为体外定向分化研究的起点,快速、稳健地定向分化为确定的内胚层和前脑类器官。海马体作为神经系统的一部分,起源于神经外胚层谱系。在原肠胚形成过程中,形成3个胚层——内胚层、中胚层和外胚层。从外胚层诱导神经谱系,产生神经板,然后在神经形成的过程中向内折叠形成神经管。海马体是大脑中仅有的几个在出生后继续产生神经元的区域之一,这与大脑中被认为不可再生的大部分区域形成了鲜明对比。
 
出自《脑类器官区域特异性在缺血性脑卒中建模和药物开发中的应用》作者李瀛,王全玉,冯崇义。