脑类器官的血管化研究2023-03-15 08:55:10
人脑是生物体中结构最复杂、功能最完善的器官之一，是中枢神经系统的主要部分，脊椎动物的中枢神经系统和血管系统发育是同步进行的，发育中的中枢神经系统不产生血管祖细胞，而未血管化的脑类器官在移植宿主的体内无法存活，因此血管化对于营养、氧气的供应及神经元的健康发育尤为重要。目前有许多学者尝试构建血管化的人脑类器官，Pham等将同一患者来源的人诱导多能干细胞衍生的血管内皮细胞与脑类器官共培养，移植到免疫缺陷小鼠体内的当天，发现在类器官周围有内皮细胞标志物CD31的存在，随着脑类器官在体内进一步发育成熟，荧光染色结果显示在类器官周围有连续性内生化血管网络结构的形成，并有新的血管向类器官核心部位渗透，为脑类器官血管化研究提供了产生内源性血管化全脑类器官的新方案。Shi等在体外通过将人胚胎干细胞或hiPSCs和人脐静脉内皮细胞共培养，在一定程度上诱导HUVECs向脑微血管内皮细胞分化，并且形成一个发育良好的网状或管状血管系统，建立的新的血管化脑类器官可在体外长时间培养（超过200d），移植后的脑类器官中血管网络可和宿主的血管相连接形成新的功能性血管网络。随着类器官技术的提高和3D类血管的构建成功，除了与内皮细胞的共培养，3D类血管与其他组织的类器官共培养也逐渐引起人们的关注。Ahn等将hiPSCs诱导分化而成的3D类血管和脑皮质类器官共培养，通过5％胎牛血清的诱导，第13天形成的脑类器官表面表达CD31，有典型的血管样结构和神经样网络存在，并且表达BBB的典型标志物，在体外可维持50d。Sun等同时将hESCs诱导分化为3D类血管和脑类器官，并且在3D类血管中加入特定神经营养因子，使其具有脑血管的特征，随后将二者共培养，40d后发现类器官中形成完整的血管组织，与神经组织紧密连接并形成BBB结构。
出自《血管化类器官的构建思路与技术挑战》作者孙珂，王婷，李静颐。
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