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本周《自然》發(fā)表的兩篇研究 Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids 和 Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoids 報(bào)告了發(fā)育中的人腦的兩個(gè)三維模型。該系統(tǒng)讓研究人員有機(jī)會(huì)在培養(yǎng)的細(xì)胞中研究和修飾大腦發(fā)育的關(guān)鍵方面，有助于他們理解正常的大腦發(fā)育和某些疾病（如自閉癥譜系障礙和精神分裂癥）的神經(jīng)發(fā)育根源。

第一篇論文中，Pasca 實(shí)驗(yàn)室將培養(yǎng)狀態(tài)下的前腦細(xì)胞球狀體組合起來(lái)的結(jié)果。Birey et al.

隨著人類(lèi)胎腦的發(fā)育，γ- 氨基丁酸能神經(jīng)元從腹側(cè)遷移到背側(cè)前腦，在此建立連接并融入皮質(zhì)回路。在第一篇論文 Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids 中，來(lái)自斯坦福大學(xué)醫(yī)學(xué)院的 Sergiu Pa?ca 及同事通過(guò)創(chuàng)建類(lèi)似腹側(cè)或背側(cè)前腦細(xì)胞的 3D 球狀體來(lái)為該過(guò)程建模，之后他們?cè)谂囵B(yǎng)皿中將這些 3D 球狀體組裝起來(lái)，促使細(xì)胞遷移和功能性人腦皮質(zhì)回路的發(fā)育。

當(dāng)使用 Timothy 綜合征（與自閉癥和癲癇相關(guān)的疾?。┗颊叩募?xì)胞創(chuàng)建培養(yǎng)系統(tǒng)時(shí)，細(xì)胞遷移的模式發(fā)生了改變，這為胎腦發(fā)育后期的疾病過(guò)程提供了一個(gè)有用的模型。

第二篇論文中，Arlotta 及同事培養(yǎng)的類(lèi)器官最終發(fā)展出了許多不同類(lèi)型的細(xì)胞，包括視網(wǎng)膜細(xì)胞（左下側(cè)橙色 c5 區(qū)域）。Quadrato et al.

在第二篇論文 Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoids 中，來(lái)自哈佛大學(xué)的 Paola Arlotta 及同事描述了可以在培養(yǎng)基中維持 9 個(gè)多月的大腦類(lèi)器官，為分析相對(duì)晚期的神經(jīng)元成熟事件提供了一個(gè)窗口。

這些“類(lèi)似大腦”的細(xì)胞團(tuán)包含各種各樣的細(xì)胞類(lèi)型，其中一些自發(fā)形成活動(dòng)神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。有趣的是，由于所述細(xì)胞器包含各種視網(wǎng)膜細(xì)胞，因此可以利用光來(lái)操控神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)的活動(dòng)。光遺傳學(xué)指利用光來(lái)控制經(jīng)改造而表達(dá)光敏蛋白的細(xì)胞的活動(dòng)，它已成為神經(jīng)科學(xué)研究領(lǐng)域廣泛使用的一種工具。比較而言，該系統(tǒng)有望提供一種無(wú)需依賴(lài)遺傳修飾而控制神經(jīng)元活動(dòng)的方法