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脑类器官融合技术的创新应用2026-06-03 08:45:25

有研究用人脑内皮细胞、周细胞和星形胶质细胞融合培养3D血脑屏障脑类器官,将血脑屏障脑类器官用糖氧剥夺/复氧处理模拟缺血再灌注血脑屏障损伤的体外模型,结果表明,糖氧剥夺/复氧诱导后脑类器官的细胞活力显著降低,体积缩小,紧密连接蛋白1、密蛋白5和闭合蛋白的蛋白含量显著降低,使用中药冠心宁注射液可抑制上述变化,保护血脑屏障脑类器官的功能。异甘草素对缺血缺氧的脑类器官中乳酸脱氢酶的释放具有显著抑制作用,从而减轻了乳酸对脑类器官细胞的损伤,降低了类器官中半胱天冬蛋白酶3的表达,减轻了凋亡损伤。另外,用聚二甲基硅氧烷和聚甲基丙烯酸甲酯两种材料对脑类器官进行组装,和血管中的人脐静脉内皮细胞灌注芯片构建成微流控芯片脑类器官,结果显示细胞之间存在相互侵入的现象,类器官内部表达内皮细胞标志物CD31,同时,类器官成功分化为神经元谱系细胞,在缺血缺氧损伤后较人脐静脉内皮细胞参与的跨膜电位电阻值显著降低,表明人脐静脉内皮细胞参与了脑类器官血脑屏障的完整性。

丹参类化合物丹酚酸A、丹酚酸ⅡA磺酸钠和隐丹参酮对缺血缺氧类器官具有抑制细胞凋亡、减少钙离子内流和活性氧释放的作用。脑类器官在缺血性脑卒中移植中的应用通过胚层分化、神经诱导和在Matrigel液滴中形成极化神经上皮样结构,从人胚胎干细胞中产生脑类器官,将形成的脑类器官在大鼠大脑中动脉阻塞建模后6 h进行移植,移植14 d后脑梗死体积显著降低,在同侧皮质保留了更多的存活脑实质和更小的空洞,同侧脑容量比大脑中动脉阻塞组显著增加,观察到移植的脑类器官和宿主脑之间的血管形成。同时,来自移植脑类器官的细胞显示出多谱系分化的潜力,可以模拟体内皮质发育,支持运动皮质区域特异性重建,形成神经递质相关神经元,并通过原位分化和脑卒中后细胞置换实现与宿主脑的突触连接,还促进了脑卒中后髓鞘再生、轴突再生和少突胶质细胞生成。
 
脑类器官在缺血性脑卒中大鼠中的成功移植为脑类器官治疗脑卒中的临床转化提供了可靠的实验基础,使其在临床中的应用成为可能。CAO等诱导了光血栓性成年雄性小鼠局灶性皮质脑卒中,将多能干细胞培养的脑类器官移植到脑卒中非肥胖糖尿病-严重联合免疫缺陷小鼠的梗死核心和梗死周围区交界处。
 
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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