《Cell Stem Cell》:Establishing dorsal-ventral patterning in human neural tube organoids with synthetic organizers
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精確的神經管(NT)背腹(D-V)模式構建對中樞神經系統發育至關重要,現有研究模型不足。來自相關團隊的研究人員開發 “ORDER” 法,在神經外胚層細胞聚集體中建立 opposing BMP 和 SHH 梯度,生成具 D-V 模式的人神經管類器官(hNTOs),其與 CS12 人胚胎脊髓高度相似,為相關研究提供新模型。
Luo 等研究人員開發了一種通過構建對立的 BMP 和 SHH 信號中心,從斑馬魚和人多能干細胞(hPSCs)生成背腹(D-V)模式化神經管類器官(NTOs)的方法。人 NTOs 重現了沿 D-V 軸排列的 13 種神經祖細胞亞型的完整組成,轉錄組分析顯示其與卡內基階段 12(CS12)的人胚胎脊髓高度相似。亮點包括:開發從斑馬魚和 hPSCs 構建 NTOs 的 “ORDER” 方法;hNTOs 包含沿 D-V 軸模式化的 13 種神經祖細胞亞型;WNT 信號調節 hNTOs 中間神經祖細胞特性;hNTOs 模擬與 TCTN2 功能喪失相關的 D-V 缺陷?偨Y部分指出,精確的神經管(NT)背腹(D-V)模式構建對中樞神經系統的發育和功能至關重要,但現有研究 NT D-V 模式構建及相關人類疾病的模型仍不足。研究人員提出了一種源于多能干細胞聚集體融合的 “ORDER” 方法,在神經外胚層細胞聚集體內建立對立的 BMP 和 SHH 梯度,利用該方法從斑馬魚和 hPSCs 生成了具有有序 D-V 模式的 NT 類器官。單細胞轉錄組分析顯示,合成的人 NT 類器官(hNTOs)與 CS12 人胚胎脊髓高度相似,且與人 NT 的相似性高于小鼠模型。此外,利用 hNTO 模型,研究人員證明了 WNT 信號在調節中間祖細胞中的關鍵作用,模擬了 TCTN2 相關的 D-V 模式缺陷,并確定了一種拯救策略。