在上一篇文章中,我们探讨了神经退行性疾病对全球公共健康的影响,这一状况源于神经系统的复杂发病机制及治疗方法的有限性。因此,研究神经细胞功能的调控与替代治疗显得尤为重要。近年来,脑类器官逐渐成为一种重要的研究模型工具,广泛用于神经发育、疾病相关科学研究、新药开发以及精准治疗等多个领域。本文将详细介绍一种利用重组层粘连蛋白蛛丝支架(Biosilk-Biolaminin支架)培养的脑类器官,展现其诸多引人关注的特点。
传统的类器官(VMorg)在培养过程中常面临内外部差异明显的问题,12天时便能观察到明显的内外区分。而添加了Biosilk的腹侧中脑类器官(Silk-VMorg)在同一时间点的内外部分差异较小,整体结构更趋均匀。此外,与传统类器官易出现坏死中心的情况不同,Biosilk类器官即使经过6个月的培养,仍然能够保持良好的状态,这得益于Biosilk的多孔网络结构,能有效支持营养和氧气的流动,提供稳定的微环境,这对长期观察神经发育过程或模拟慢性神经疾病有着重要意义。
重组层粘连蛋白蛛丝通过组织特异性层粘连蛋白亚型(如Biolaminin111)能有效调节细胞外基质,从而促进多巴胺能神经元的成熟。经过90天培养的功能记录显示,Biosilk类器官中的功能性细胞分布更为广泛,相比之下,传统类器官的功能性细胞分布则显得较为局限。此外,在4个月的培养中,重组层粘连蛋白蛛丝内的多巴胺能神经元细胞群体比例显著高于传统VM类器官。
此外,单细胞测序数据显示,重组层粘连蛋白蛛丝VM类器官中,各细胞类型集群的比例一致性更强,变异性更低,显示出其在细胞功能上的优越性。后续的qRT-PCR分析也表明,重组层粘连蛋白蛛丝111对调控腹侧中脑类器官中的关键基因(尤其是与多巴胺能神经元相关的TH、DDC等早期和晚期标志物)的表达具有积极作用。这使得类器官的细胞功能更接近于天然生理状态,为神经发育以及帕金森病等研究提供了更优质的模型,从而使研究结果更加可靠。
结合这些优异特性,重组层粘连蛋白蛛丝支架构建的脑类器官在神经发育机制研究和神经疾病模型建立等领域展现出巨大的应用潜力,为相关研究提供了更为便利的工具。让我们共同期待人生就是博-尊龙凯时在生物医学3D类器官模型构建、新药研发及精准医疗等场景中能发挥出更多价值,并助力细胞治疗领域的发展,期待更多突破的到来!