統合された内皮ネットワークを持つ脳器官は,神経血管単位を模倣し,核の死滅を和らげる

科学分野:

• 神経科学
• バイオテクノロジー
• 血管生物学

背景:

• Cerebral organoids (COs) は貴重な3D脳モデルですが,血管化がないため生理学的正確性が欠けている.
• 現在の血管化方法は,細胞需要の違い,ネットワークの浸透率の制限,浸透率の欠如などの課題に直面しています.

研究 の 目的:

• 脳器官を血管化するための新しい方法を開発する.
• 研究や薬剤検査に もっと生理学的に関連した 3D神経血管モデルを作ります

主な方法:

• 人間の脳微血管内皮細胞 (HBMVEC) を分解する細胞外マトリックス (ECM) ベースのヒドロゲル滴で開発中のCOに供給するカプセル化技術が使用されました.
• 血管ネットワーク形成を促進するために,ヒドロゲルの濃度と媒体の組成を最適化しました.
• 経路阻害剤は,オルガノイド内の内皮細胞 (ECs) の起源を特定するために使用されました.

主要な成果:

• 強化された脳のような血管ネットワークが COsの中で形成され,拡張しました.
• ネットワークに統合されたECのサブセットは,CO自身から発生しました.
• 血管化されたCOは,アストロサイト相互作用,ペリサイト包み込み,基礎膜形成を含む主要な血液脳障壁 (BBB) 特徴を示した.
• 血管化されたCOは,非血管化された対照群と比較して,媒体の吸収が改善され,アポトーシスが著しく減少した.

結論:

• 開発されたカプセル化方法は,血管化された脳オーガノイドを成功裏に生成します.
• この3D神経血管モデルは 脳の発達,疾患,治療薬の試験に 強化された生理学的関連性を提供します.
• このモデルは脳血管研究と 薬学的な応用を進める見込みです