脑类器官移植治疗脑卒中的有效性和潜在治疗机制2023-12-12 08:54:14
有研究表明，将3D脑类器官移植到小鼠双侧额叶和顶叶皮质中均显示出较高的存活率并发生血管化，同时在移植的脑类器官中观察到神经元投射，其轴突可沿宿主皮质脊髓束延伸至周围大脑皮质、胼胝体和宿主纹状体。移植脑类器官的神经元不仅能够从宿主神经元接受突触传入并整合到宿主神经回路中，还可以接受来自宿主神经元的突触传出，从而形成双向突触连接。此外，移植部位的不同将影响脑类器官分化的结局，在梗死周围脑类器官主要由成熟和未成熟的谷氨酰胺能神经元组成，而在梗死核心的脑类器官细胞可分化为神经胶质细胞；脑类器官在梗死周围区和梗死核心的不同分化结果可能是由不同的炎症微环境引起。已经有临床前证据表明，脑类器官移植可以通过改善脑损伤并促进功能重建治疗脑卒中。Wang等将培养55d的脑类器官移植到大脑中动脉闭塞的大鼠脑内，显著减少了脑梗死体积并改善神经运动功能，移植的脑类器官与宿主大脑之间建立广泛突触连接，证实脑类器官移植治疗脑卒中的潜在机制与增强神经发生、突触重建、轴突再生以及减少神经元凋亡有关。此外，在移植组大鼠的海马CA1、CA2和CA3亚区观察到神经发生，可能有助于脑卒中后学习记忆功能的改善，但需要今后进一步研究证实。来源于内侧神经节隆起的中间神经元是调节神经回路和神经活动的主要抑制性神经元，其释放的神经递质以γ-氨基丁酸为主，脑卒中后GABA能中间神经元缺失可能导致感觉运动障碍。
Cao等过光化学法诱导小鼠大脑血管内皮损伤，中断大脑局部血流成功建立MCAO模型，并通过激活SHH信号通路定向诱导人iPSCs分化以生成人MGE脑类器官，将hMGEOs移植到MCAO小鼠的梗死皮质中，发现移植的脑类器官存活良好并且主要分化为GABA 能中间神经元，显著恢复了MCAO小鼠的感觉运动功能。移植在MCAO小鼠梗死核心区的脑类器官可以实现长期存活，且更容易分化为神经胶质细胞，有利于修复梗死组织；同时，移植的脑类器官与宿主之间形成神经回路，进一步消除小鼠的感觉运动缺陷。以上研究证明了脑类器官移植治疗脑卒中的有效性和潜在治疗机制。
出自《脑类器官技术及在脑卒中治疗中的应用进展》作者孙可心,肖雨倩,万俊。
