人脑类器官在研究人脑发育和细胞命运决定中的重要作用2024-03-20 09:49:19
相对于传统的形态观察、切片染色方法，高通量的单细胞测序技术可以实现对单个细胞进行遗传物质的分析。从细胞类型和基因表达模式上对类器官与体内组织进行更精准的比较分析，可更直观地研判二者的一致性。同时，研究人员也可以根据二者细胞类型和基因表达差异来对类器官构建方法进行改进。2015年，Treutlein等将单细胞测序技术与类器官构建结合，对脑类器官与胎儿新皮质的细胞组成以及祖细胞至神经元之间的谱系关系进行了分析比较，发现在他们所培养的脑类器官中，皮质细胞通过与胎儿组织高度相似的基因表达程序组织成大脑皮质样区域。这为在脑类器官培养中研究人类皮质发育的遗传特征提供了理论依据。类似的工具还应用于验证类器官的不同发育阶段与体内组织器官不同发育阶段的一致性上。2022年9月，Paola Arlotta团队对培养23天到6个月共八个不同发育阶段的皮质类器官进行了转录组、表观组和空间转录组等多个水平的单细胞测序，通过对结果进行分析，作者揭示了皮质类器官发育过程中的细胞多样性以及其与脑发育的一致性，且这种一致性不受代谢状态的影响。这也证实了人脑类器官在研究人脑发育和细胞命运决定中的重要作用。基于不同发育时间点的类器官转录组数据，也让研究人员更好地理解器官发育过程中的细胞类型发生与基因表达调控变化。
2023年，Pasca实验室为了更系统地理解形态发生素在神经系统发育以及神经类器官体外分化培养过程中发挥的作用，建立了人类神经细胞命运规范的形态发生图谱，为类器官体外诱导分化培养的条件选择提供了一定的指导。
出自《类器官技术与合成生物学协同研究进展》作者陈子苓，向阳飞.
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