在上一篇文章中,我们探讨了神经退行性疾病为全球公共健康带来的重大挑战,主要由于神经系统的复杂发病机制和有限的治愈手段。因此,针对神经细胞功能调控和替代治疗的研究迫在眉睫。近年来,脑类器官逐渐成为一个重要的模型工具,广泛应用于神经发育与疾病研究、新药开发和精准医疗等领域。
本文将重点介绍一种采用重组层粘连蛋白蛛丝支架(Biosilk-Biolaminin支架)构建的脑类器官,展现出许多引人注目的特性。相较于传统的类器官(VMorg),在培养过程中,后者经常会出现明显的内外部差异,而添加Biosilk支架的腹侧中脑类器官(Silk-VMorg)在相同时间内的内外差异显著减小,整体结构更趋于均匀。此外,Biosilk类器官在经过六个月的培养后,仍能避免坏死中心的产生,这归功于Biosilk的多孔网络结构,使营养和氧气能够顺畅流动,从而为细胞提供了稳定的微环境。这一特性为长期观察神经发育过程和模拟慢性神经疾病提供了可能。
重组层粘连蛋白蛛丝还能调节细胞外基质,促进多巴胺能神经元的成熟和功能。经过90天的培养,功能记录显示Biosilk类器官中功能细胞的分布更为广泛,而传统类器官中的功能细胞则相对局限。此外,培养四个月后,Biosilk类器官中的多巴胺能神经元细胞簇的比例显著高于传统VM类器官。
在单细胞测序方面,培养一个月的VM类器官的数据表明,重组层粘连蛋白蛛丝构建的VM类器官在各细胞类型聚集的比例一致性方面表现良好,且变异性较低。两个月的qRT-PCR分析也显示,Biosilk类器官在调控关键基因表达(尤其是与多巴胺能神经元相关的基因)方面表现出积极效果,这使得类器官的细胞功能更接近于天然生理状态,为神经发育和帕金森病的研究提供了优越模型,从而使得研究结果更加可靠。
上述特点使得以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,为相关研究提供了更为便捷的工具。未来,我们期待尊龙凯时品牌在生物医学3D类器官模型构建、新药研发及精准医疗等领域能够发挥更大的价值,让我们共同关注细胞治疗领域的发展,期待更多的突破!