下丘脑垂体类器官的器官形成2026-06-03 08:38:06
有研究用多能干细胞生成微中脑类器官,与典型的中脑类器官相比,微中脑类器官表现出均匀一致的形态、大小和基因表达模式。在分化后的30 d内表现出显著的加速成熟,如成熟的多巴胺能神经元均匀分布,包括胶质细胞在内的其他体内样细胞区室的存在,神经黑色素样颗粒的产生以及成熟的电生理特征。人中脑类器官也可以由神经上皮干细胞产生,突出表现为星形胶质细胞和少突胶质细胞分化以及神经突髓鞘形成。脑干是大脑半球深部结构之间的大脑后部区域,它连接大脑和脊髓,分为中脑、脑桥和延髓3个部分,它们包含多个细胞核和广泛突出到大脑皮质、基底神经节和大脑其他部分的小纤维束。有学者开发了以一种生成人脑干类器官的方法,中脑、周围的脑干部分及其后面的神经嵴区域通过添加碱性成纤维细胞生长因子和表皮生长因子诱导神经元干细胞/祖细胞扩增,用脑源性神经营养因子和胶质细胞源性神经营养因子诱导多巴胺能神经元,这些类器官包含中脑/后脑祖细胞、去甲肾上腺素能和胆碱能神经元、多巴胺能神经元和神经嵴谱系细胞。单细胞RNA序列、蛋白质组学分析和电生理结果表明,这些类器官中的细胞群与人脑干的细胞群像相似。脑类器官融合培养可以模拟不同大脑区域之间的复杂相互作用,融合指向背侧和腹侧前脑的类器官生成背腹轴,使用荧光报告基因,展示γ-氨基丁酸能中间神经元的迁移。中间神经元可以在融合的腹侧和背侧环状器官之间迁移,许多中间神经元在迁移到背侧区域后保持NKX2-1IWP-2可以成为成熟的神经元。同时,迁移的中间神经元在融合的脑类器官中产生各种背外侧神经节隆起/尾部神经节隆起和腹内侧神经节隆起衍生的皮质中间神经元亚型,绿色荧光蛋白阳性迁移细胞表现出不同迁移模式的特征,类似于迁移的皮质中间神经元的迁移模式。不同类器官之间的自我模式化和融合能力允许产生特定的组织结构和功能性细胞连接。
人胚胎干细胞衍生的丘脑类器官与皮质类器官融合后形成互向突起。ANDERSEN等分化大脑皮质或后脑/脊髓类器官,将它们与人类骨骼肌球体组装在一起,生成3D皮质-运动组合体,发现皮质神经元投射并连接到脊髓球体,而脊髓源性运动神经元连接到肌肉,用谷氨酸释放或光遗传学刺激皮质球体可触发3D肌肉的强劲收缩,并在融合后10周内集合体在形态和功能上保持完整。
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。
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