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2022世界杯开户解剖与组织胚胎学系马丽香和生命科学院赛音贺西格联合团队成功构建了人纹状体类器官

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发布时间:2022-11-18

20221117日,2022世界杯开户解剖与组织胚胎学系马丽香老师和生命科学院赛音贺西格老师联合团队在Plos Biology 杂志在线发表了题为Human striatal organoids derived from pluripotent stem cells recapitulate striatal development and compartments的研究成果,在体外成功构建了人的纹状体类器官。

纹状体类器官的建立,一方面可以作为纹状体相关神经系统疾病研究的体外模型,有助于探寻疾病机制以及测试多种治疗手段;另一方面,纹状体类器官在体外可重现纹状体作为神经通路门户的潜力,在多条神经环路中都扮演着至关重要的角色。在未来,基于该系统的融合类器官将有助于在体外重现两个乃至多个脑区的复杂神经通路,这种体外模型将有助于理解发育中以及病理状态下纹状体相关神经回路的演变。

该研究是马丽香老师课题组在先前的干细胞定向分化为纹状体中型多棘的GABA投射状神经元(MSN)的2D分化的基础上,研究开发的一种由人多能干细胞诱导构建3D纹状体类器官的方法。通过对类器官的组织学分析与单细胞转录组学分析,证实了体外建立的纹状体类器官基本重现了胚胎发育中的纹状体,这种相似度表现在纹状体类器官中纹状体特异性标志物的有序表达、纹状体特异性神经元类型MSN的富集以及类器官在转录水平上与胚胎纹状体的相似性。值得注意的是:他们首次报导了纹状体类器官中隔室样结构(matrix-striosome compartments)的存在,这是一种体内纹状体独特的空间组织模式。在构建纹状体类器官的基础之上,他们进一步测试了纹状体类器官的潜在应用:包括利用融合类器官在体外重现靶向纹状体投射,以及纹状体类器官衍生的体外疾病模型等。

构建的纹状体类器官重现人纹状体的隔室结构(图源自Plos Biology

该项工作主要由2022级博士生(2019级硕士)陈鑫宇和2020级硕士生刘阳完成的。2022世界杯开户的马丽香老师和生命科学院赛音贺西格老师给予了全程指导。该项工作得到了人体解剖与组织胚胎学系李文生教授和周国民教授的大力支持,同时,也得到了亨廷顿舞蹈病家系成员的支持及理解。该项工作得到国家自然科学基金委面上项目、科技部干细胞重大专项及上海市卫健委项目的支持。

  参考资料:PLoS Biol2022 Nov 17;20(11):e3001868.doi: 10.1371/journal. pbio. 3001868.


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