工程外细胞矩阵使人类多能干细胞中的大脑器官容易产生
Ayşe J Muñiz1,2, Tuğba Topal1, Michael D Brooks3
1Biointerfaces Institute, University of Michigan, Ann Arbor, Michigan, USA.
Annals of clinical and translational neurology
|June 7, 2023
概括
工程外细胞矩阵 (EECMs) 通过模仿大脑的自然细胞矩阵相互作用来改善大脑器官的发育. 这种新的方法在体外增强了神经多样性和脑脊液的复杂性.
科学领域:
- 神经工程 神经工程是神经工程.
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 生物材料科学 生物材料科学
背景情况:
- 大脑器官提供了人类大脑的先进体外模型.
- 目前的大脑器官缺乏细胞与矩阵相互作用的忠实回顾.
- 当前模型的局限性阻碍了结构,细胞和功能多样性的发展.
研究的目的:
- 开发一种工程外细胞矩阵 (EECM),以改善大脑器官的发育.
- 为了增强大脑器官中的细胞对基质相互作用.
- 增加体外大脑模型的结构,细胞和功能多样性.
主要方法:
- 在一个多孔的聚合物脚手架上使用由人体纤维状纤维菌素组成的EECM生成大脑器官.
- 通过免疫光显微镜,转录组学和脑脊液 (CSF) 分区的蛋白质组学进行表征.
- 与Matrigel等传统蛋白质矩阵进行比较.
主要成果:
- 与Matrigel相比,EECM显著增强了神经发生,质成熟和神经元多样性.
- EECM支持长期培养,产生大量的有机体,具有大量的CSF.
- 蛋白质组学分析显示,EECM培养的有机体的脑脊髓液中蛋白质多样性增加,反映了成年脑脊髓液.
结论:
- 工程外细胞矩阵代表了神经工程的重大进步.
- EECM有可能大大提高先进的大脑模型的多样性.
- 这项技术为更复杂的脑发育和疾病体外研究铺平了道路.
