对病人源性类器官中神经祖细胞的分析显示，它们有丝分裂区平面面积增加，而这些分裂区平面不垂直于脑室表面。这与野生型的情况相反，野生型中神经祖细胞垂直于脑室表面分裂可以维持祖细胞位置稳定，同时这种分裂方式对于维持细胞增殖和神经发生至关重要。有丝分裂平面方向的改变可能会影响这种敏感平衡，导致神经祖细胞失去增殖能力过早分化为神经元，从而导致小头畸形疾病的发生。
 

寨卡病毒（ZIKV）是1947年从乌干达恒河猴中首次分离到的一种黄病毒。用于胎儿脑结构重建的人脑类器官对于分析ZIKV感染对脑结构的影响有很大帮助。一项早期研究表明，人类神经前体细胞比多能干细胞或分化的神经元更容易受到ZIKV感染。ZIKV优先感染人脑类器官中的脑室和外放射状胶质细胞，通过增加细胞凋亡和抑制增殖耗尽这些神经祖细胞，使得皮质板厚度减少和层板组织破坏，最终导致产生了较小的人脑类器官。通过转录组分析，先天性免疫受体Toll样受体3（TLR3）的上调被认为是ZIKV感染器官神经发生障碍的一个潜在调控因子。在ZIKV 感染的人脑类器官中也发现了发育早期祖细胞水平分裂平面转变成垂直分裂平面。这一观察结果与早前祖细胞过早分化是导致祖细胞耗尽和皮层变薄这一结论相一致。
 

ZIKA-NS2A蛋白的表达导致粘附分子结合复合体不稳定和放射状胶质支架的紊乱。最后一项研究很好地证明了人脑类器官良好的可操作性，它允许通过电穿孔和病毒转导等技术进行基因操作来阐明疾病的致病机制。阿尔茨海默病（AD）是一种起病仍无定论的进行性神经系统退行性疾病。人脑类器官可用于阿尔兹海默症建模，探究其发病机制的筛选治疗药物。Park等人将携带早发性家族阿尔兹海默症（FAD）突变的神经干细胞培养在微流体装置的中心腔内，几周后，可分化出神经元和星形胶质细胞，如果将人类小胶质细胞置于装置外腔，其会攻击神经元，对它们的关键结构造成明显损伤，同时，培养细胞中的炎性因子水平也跟着显著升高。研究发现，阻断小胶质细胞的两种受体（干扰素受体γ和toll 样受体）可以阻止神经炎症。该系统可以帮助我们更好地了解导致痴呆的病理事件和发生时间，筛选出阻止斑块沉积、缠结形成和减轻神经炎症的药物。
 

出自《血管化人脑类器官的构建及其功能研究》 作者马亮。