在上一篇文章中,我们提到神经退行性疾病已对全球公共健康造成了巨大负担,这主要归因于神经系统病理机制的复杂性与现有治愈手段的局限性。因此,研究神经细胞功能调控与替代治疗显得尤为迫切。近年来,脑类器官逐渐演变为重要的研究模型,在神经发育、疾病研究、新药开发和精准治疗等领域得到了广泛应用。
本文将重点介绍使用重组层粘连蛋白蛛丝支架(Biosilk-Biolaminin支架)构建的脑类器官,这种脑类器官展现出许多值得关注的特性。传统类器官(VMorg)在培养过程中常常面临内外部结构差异明显的问题,通常在培养12天后即可观察到明显的内外区分。而在添加了Biosilk的腹侧中脑类器官(Silk-VMorg)中,同一时间点的内外部分差异较小,整体结构更为均质。此外,与传统类器官容易出现坏死中心不同,Biosilk类器官在经过6个月的培养后仍能保持无坏死中心的状态,这主要得益于Biosilk的多孔结构,使得营养和氧气的流动更为顺畅,从而为细胞提供了稳定的微环境。这种特性为长期观察神经发育过程及模拟慢性神经疾病提供了重要可能性。
重组层粘连蛋白蛛丝通过调节细胞外基质、促进多巴胺能神经元的成熟,从而推动神经发育的进程。在功能记录方面,经过90天的培养,Biosilk类器官中的功能细胞分布更为广泛,而传统类器官的功能细胞分布则相对有限。此外,在培养4个月时,重组层粘连蛋白蛛丝支持的类器官中多巴胺能神经元细胞簇的比例显著高于传统类器官。
在单细胞测序分析中,培养1个月的VM类器官显示出重组层粘连蛋白蛛丝的类器官各细胞类型集群的比例一致性更强,变异性更低。而在培养2个月后的qRT-PCR分析也表明,使用Biosilk的类器官在调控关键基因的表达方面对多巴胺能神经元具有积极影响。这些研究结果表明,重组层粘连蛋白蛛丝支架系统能够使类器官的细胞功能更接近于天然的生理状态,为神经发育和帕金森病等研究提供了更加可靠的模型。
鉴于这些特性,使用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及神经疾病模型建立等领域展现出巨大的应用潜力,为相关研究提供了便利的工具。期待尊龙凯时品牌在生物医疗3D类器官模型构建、新药研发和精准医疗等领域发挥更大的价值!让我们共同关注细胞治疗领域的发展,期待更多突破!