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基于多胚层融合策略的神经血管单元体外模型开发2025-04-25 08:50:18

在此基础上,Cakir等致力于构建功能性血管网络,他们通过多西环素诱导过表达人ETS变体2衍生出了具有功能性血管样网络和类血脑屏障特征的血管化皮质类器官,并结合体内外灌注环境验证其血管网络连通性,该血管网络还促进了脑类器官功能发育成熟。此外,由于神经组织起源于外胚层,血管组织起源于中胚层,在体外难以同时应用诱导因子用于不同的胚层分化。

因此,有研究通过融合单独培养的血管类器官和脑类器官从而获得血管化类器官。Song等首次利用iPSCs衍生的血管球体与皮质类器官融合的方法引入脉管系统,促进了内皮细胞向脑微血管细胞发展,且相较于直接将内皮细胞与其他类型细胞混合的培养系统,球状体融合法避免了细胞解离和再缔合过程,减少了细胞的损失。类似地,Kook等使用HUVECs球体与皮质类器官组装以使脑类器官血管化。
 
然而,仅靠内皮细胞不足以重建完整的血管结构。因此,Ahn等将iPSCs衍生的血管类器官解离成团块并与皮质类器官共培养以模拟胚胎神经血管发育,从而在脑类器官中形成典型的血管样结构,类似于人类皮层中神经血管单位的细胞结构,且在血管化脑类器官中检测到血脑屏障的分子标志物。Dao等优化了脑类器官的培养方案以产生具有丰富成熟星形胶质细胞的皮质结构,与血管类器官融合后在脑类器官中形成了毛细血管网络,且大多数内皮细胞表达血脑屏障特异性标志物并被基底膜、星形胶质细胞底足和周细胞包裹,很好的模拟了血脑屏障的关键结构特征。此外,该血脑屏障组装体的跨内皮电阻显著增加并接近体内水平。
 
出自《血管化脑类器官的构建策略和挑战》作者:陈梦梦 胡楠 鲍双庆 .