垂体类器官构建技术的研究进展与局限2025-10-31 08:51:29
2019年，Cox等构建了小鼠垂体类器官，这些类器官来源于Sox2+垂体干细胞，在培养传代期间能够保持其干细胞特性，肾包膜下移植后可表现出特定的激素分泌能力。这一成体细胞来源的垂体类器官为垂体干细胞特性的研究提供了重要的来源。然而，无论是在体外分化还是在体内移植研究中，这些垂体类器官分化为垂体激素生成细胞的能力非常有限。更重要的是，垂体细胞的存在和激素分泌需要下丘脑激素的调控，而缺乏调控功能的垂体细胞不能模拟机体的生理状态，因此难以在疾病治疗等领域发挥作用。目前尚无法构建模拟全部下丘脑区域及神经元功能的下丘脑类器官，但多种细胞聚集形成的、能够部分模拟细胞间相互作用的下丘脑三维聚集体已相继构建成功。例如，2008年Wataya等发现，小鼠ESCs可诱导生成视网膜和前神经褶同源框蛋白/sineoculis同源框蛋白3/腹侧前部同源框1+的下丘脑样祖细胞，Rax+祖细胞可分化为正交同源框蛋白/Brn2+神经元前体及大细胞抗利尿激素神经元，并在刺激时释放激素。2015年，AlexanderF.Schier团队通过自组织模式和定向分化方法培养hPSCs，结果显示hPSCs能够形成表达NK2同源框1和OTP的下丘脑祖细胞，并在下丘脑区域形成对α黑色素刺激素/阿片-促黑素皮质素原、精氨酸加压素等刺激具有反应的神经肽能下丘脑神经元。
同年，RudolphL.Leibel团队的研究显示，人ESCs/iPSCs能在早期SHH信号刺激等条件下分化为NKX2.1+的腹侧间脑祖细胞，并在NOTCH抑制剂和脑源性神经营养因子的作用下最终分化为表达POMC、多巴胺等标志物的弓状核下丘脑样神经元，这些下丘脑样神经元能够接收胰岛素和瘦素的刺激，导致磷酸化蛋白激酶B等表达增加，表明诱导生成的下丘脑样神经元能够对代谢信号的刺激产生反应，这可能有助于下丘脑弓状核及其体重调节的神经生理学的研究。
出自《下丘脑/垂体类器官的过去和未来》作者肖燕，王胜杰，姜得悦。
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