观点
视神经损伤
修复保护与再生
需要模拟成熟大脑构建由多种支持细胞和组织组成更复杂的大脑组合体系统
卢森堡大学Sonia Sabate Soler团队
在过去的十年里,人类类器官系统迅速发展。不同的组织已经用类器官建模,如肠道、肺、肝脏、肾脏、视网膜和大脑。这些系统具有高度的细胞异质性,许多细胞类型整合到同一系统中。类器官的细胞群体在细胞和分子水平上相互作用,这代表了单层2D细胞培养系统的优势。最新研究描述了将小胶质细胞系、成熟小胶质细胞或小胶质细胞前体细胞纳入脑类器官的数十种不同方法。脑器质-小胶质细胞组件可对炎症刺激作出反应,并能分泌各种细胞因子和趋化因子。小胶质细胞的引入也导致了神经元成熟度和功能性的提高,例如,其余突触的电生理财产和突触传递更高。由于小胶质细胞在大脑发育和稳态中发挥着不可或缺的作用,含有脑类器官的小胶质细胞无疑为更好地模拟神经退行性疾病提供了新的途径。该模型代表了推进利用脑类器官在体外模拟神经炎症的第一步。
来自卢森堡大学Sonia Sabate Soler团队认为,脑类器官技术取得了巨大突破,已成为研究神经退行性疾病的有前途的模型。尽管大脑类器官概括了人脑的许多关键特征,但它们并不是完美的复制品。该模型的几个局限性仍有待克服:可变性和批次间效应的程度、生成脑类器官以提高可重复性的各种协议的标准化,以及周围组织的缺失。与动物模型相比,后者是一个重大退步。因此,需要结合不同的细胞和组织——例如免疫细胞和脉管系统——才能更好地模拟真实的人脑。更复杂的大脑类器官肯定会保证其在临床研究中的使用。将两个或多个群体组合到一个培养系统中的挑战需要进行广泛的测试和优化,因为可能需要不同的培养基、生长因子、趋化因子和/或细胞因子。他们是否可以像在生理环境中那样建立相互作用仍有待评估。随着 3D 细胞培养技术的进步,已经实现了不同脑区特异性类器官的共培养和融合,从而产生了可以研究区域间通信的脑组合体。模拟不同人体器官的类器官已在体外共培养,表明多器官细胞培养方法是可能的。这一证据支持这样一种观点,即构建由多种支持细胞和组织组成的更复杂的大脑组合体系统不再是假设,而是正在成为现实。
文章在《中国神经再生研究(英文版)》杂志2024年1期发表。
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https://www.sjzsyj.com.cn/CN/10.4103/1673-5374.375321
引用本文:Sabate-Soler S, Kurniawan H, Schwamborn JC (2024) Advanced brain organoids for neuroinflammation disease modeling. Neural Regen Res 19(1):154-155. https://doi.org/10.4103/1673-5374.375321