亨廷顿病神经环路紊乱的类组装体模型研究2025-12-08 08:42:20
这种多层次的神经环路紊乱不仅导致HD的舞蹈样动作等运动症状,也与其抑郁、焦虑等精神症状密切相关。然而,传统动物模型在重现人类特异性神经环路结构和功能方面存在显著不足。2020年,Miura等首次开发了皮层⁃纹状体类组装体,并证实皮层神经元能够向 hStrO 发出轴突投射并建立功能性突触连接,且该组装过程会改变MSN的内在放电特性。随后,Chen等的研究同样证明皮层⁃纹状体类组装体可作为体外模拟皮层⁃纹状体投射的有效模型,该研究还通过构建中脑⁃纹状体类组装体证明中脑神经元同样能够向 hStrO发出轴突投射。可见,类组装体能够为HD的环路机制研究提供可靠的研究平台。2024年,Liu等将对照hCO和HD⁃hCO分别与健康 hStrO融合形成类组装体,发现HD⁃hCO 中的皮层神经元在发育早期即存在轴突投射异常和突触过早形成的现象。同年,Wu等利用纹状体⁃黑质类组装体成功模拟了HD纹状体⁃黑质回路的功能异常,体现在MSN轴突投射能力减弱,钙信号幅度显著降低以及突触活动不足等多个方面,而脑源性神经营养因子处理可显著改善上述功能缺陷,提示类组装体同样可作为HD药物筛选的实验平台。
iPSC和人脑类器官技术在HD研究领域已取得显著进展,但仍存在诸多瓶颈和不足。首先,在模型构建的技术层面。现有iPSC分化方案产生的人脑类器官存在细胞组成异质性和批次间差异大的问题,不同实验室建立的HD 类器官模型在细胞类型比例、成熟度和组织结构上缺乏可比性
。其次,HD作为一种神经退行性疾病,其病理特征往往需要数十年才能完全显现。此外,传统的人脑类器官缺乏血管系统和免疫细胞的参与,前者限制了其长期培养,后者使其无法模拟神经炎症这一HD重要的病理特征。
出自《人诱导多能干细胞与脑类器官技术在亨廷顿病研究中的应用》作者陈星伊,刘妍,尤卫艳。