培养“迷你大脑”新突破!Nat Methods | 开发出具有独特皮层区域和前后模式的大脑类器官
创始人
2024-09-27 22:41:27
0

转自:生物谷

在一项新的研究中,奥地利科学院分子生物技术研究所(IMBA)的Jürgen Knoblich及其团队开发出一种新方法,使科学家们能够培养出具有独特皮层区域和前后模式的大脑类器官。这项技术让科学家们能够更深入地研究人类特有的大脑发育和疾病。

相关研究结果于2024年9月18日在线发表在Nature Methods期刊上,论文标题为“A polarized FGF8 source specifies frontotemporal signatures in spatially oriented cell populations of cortical assembloids”。

大脑类器官是一种三维模型,源自人类多能干细胞。这种模型让科学家们可以研究人类大脑的独特属性,回答一些基本问题,比如人脑如何长到这么大,或者人脑的长距离连接是如何形成的。然而,传统的皮层类器官通常是均匀的球形结构,就像微型足球,与长方形的人类大脑皮层相差甚远。人类大脑皮层从后向前分为不同的区域,每个区域都有独特的功能。

生成模式化大脑类器官

在这项新的研究中,研究团队开发了一种新方法,生成沿纵轴组装成不同区域的大脑类器官。他们首先制作了长线性的大脑类器官,然后通过与产生一种名为FGF8的因子的细胞团融合,使其模式化。这种单一的不对称FGF8源可以沿着大脑类器官的纵轴建立基因表达和细胞分离,类似于在人类大脑皮层中观察到的模式。

研究团队展示了如何利用模式化皮层类器官研究大脑疾病。例如,软骨发育不全症患者的颞叶(皮层的一个区域)形态不正确,这与FGFR3的突变有关,而FGFR3是FGF8信号的受体。在模式化皮层类器官中,FGFR3的这种突变也会导致沿纵轴的模式化和细胞增殖发生变化。

Knoblich教授说:“模式化皮层类器官是研究导致发育障碍的模式化缺陷的模型。这种皮层类器官甚至可以作为一个实验平台来检验一个假设,即早期模式化缺陷是自闭症患者大脑转录变化的原因。皮层类器官提供了一种方法,将与神经精神疾病相关的遗传和环境改变与特定的早期皮层模式化事件联系起来。”

图片来自Nature Methods, 2024, doi:10.1038/s41592-024-02412-5

深入了解大脑发育

利用模式化皮层类器官,研究团队还深入了解了人类的发育过程。在人类大脑发育过程中,多种形态发生因子和信号通路相互作用,因此很难弄清每种成分是如何单独促进发育的。相比之下,在模式化的皮层类器官中,FGF8是指定不同结构域的唯一信号。

论文共同第一作者Camilla Bosone说:“通过将产生不同形态发生因子的大脑类器官融合在一起,并精确控制这些融合体中形态发生因子产生细胞的时间和数量,极性皮层类组装体(PolCA)可作为一种最佳体外模型,用于单独引入和研究单个信号通路。”

Knoblich教授补充说:“模式化的大脑类器官将是进一步研究神经元如何在发育过程中获得其特征的有用模型。”

参考资料:

Camilla Bosone al. A polarized FGF8 source specifies frontotemporal signatures in spatially oriented cell populations of cortical assembloids. Nature Methods, 2024, doi:10.1038/s41592-024-02412-5.

(转自:生物谷)

相关内容

M2突破112万亿美元!X...
2025-07-09 13:43:53
原创 ...
2025年7月1日凌晨,乌克兰的无人系统部队与国防军开展了一次联合...
2025-07-09 11:25:03
上交所:重庆长寿开发投资(...
7月9日,上交所发布关于重庆长寿开发投资(集团)有限公司2025年...
2025-07-09 10:57:52
上交所:浙江太湖新城实业投...
7月9日,上交所发布关于浙江太湖新城实业投资有限公司2025年面向...
2025-07-09 10:57:07
ETF资金榜 | 金ETF...
2025年7月8日,金ETF(159834.SZ)收涨0.60%,...
2025-07-09 09:55:12
ETF资金榜 | 半导体材...
2025年7月8日,半导体材料ETF(562590.SH)收涨1....
2025-07-09 09:54:53

热门资讯

ETF盘中资讯|吃喝板块强势反... 吃喝板块持续拉升,反映吃喝板块整体走势的食品ETF(515710)开盘走强后维持高位震荡,盘中场内价...
AF594 Ethyl NHS... 化学结构: 高荧光亮度:AF594 是一种水溶性的红荧光染料,荧光亮度高,光稳定性好。 pH稳定性:...
原创 勇... 2025年NBA转会夏窗已开启一周多的时间了,联盟大部分的球队都通过积极、高效的行动,通过交易和签约...
ETF今日收评 | 标普油气E... 市场全天冲高回落,三大指数涨跌不一。从板块来看,大金融股震荡走强,短剧概念股表现活跃。下跌方面,有色...
石家庄大雨城区多处积水断交 长... 长城网·冀云客户端7月9日讯(记者 张建勋 刘澜澜 武新杰)今天早晨,石家庄迎来强降雨,降雨导致石家...
北京11日起,气温升高空气湿度... 受副高西伸北抬影响,11日起,气温升高,空气湿度增大,闷热感加剧。 高温高湿环境下,容易发生中暑,心...
《哪吒2》被传全球票房榜除名,... 据快科技消息,近日,有传言称北美票房统计平台 Box Office Mojo(BOM)于2025年3...
创新药板块再度走强,恒瑞医药午... 尽管美国总统特朗普威胁要给药品加关税,今日创新药板块依旧上涨,博安生物、泰格医药、金斯瑞生物科技、绿...
ETF资金榜 | A500ET... 2025年7月8日,A500ETF华泰柏瑞(563360.SH)收涨1.17%,成交33.70亿元。...
ETF融资榜 | 红利低波动E... 2025年7月8日,红利低波动ETF(563020.SH)收跌0.24%,成交7328.96万元。获...