解读芯片上共同培养的hiPSC衍生脑器官的潜在血管化因子
Maneesha Shaji1, Atsushi Tamada2, Kazuya Fujimoto1
1Department of Micro Engineering, Graduate School of Engineering, Kyoto University, Kyoto daigaku-Katsura, Nishikyo-ku, Kyoto - 615-8540, Japan. karsten.stanislav.3i@kyoto-u.ac.jp.
Lab on a chip
|January 29, 2024
概括
研究人员开发了一种微流体系统,以在体外血管化大脑器官 (COs). 他们确定了VEGF-HIF1A-AKT通路和生长因子CYR61和HDGF是改善大脑器官血管形成的关键.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发育生物学 发展生物学
- 生物技术是生物技术.
背景情况:
- 大脑器官 (COs) 缺乏功能性血管系统,限制了它们在模拟大脑发育和疾病中的使用.
- 由于对大脑血管化线索的理解不佳,成功的COs体外血管化具有挑战性.
- 目前的方法通常需要移植到动物模型中,以实现完全的血管化.
研究的目的:
- 为了确定阻碍人体诱导多能干细胞 (iPSC) 衍生COs的体外血管化的分子机制.
- 建立一个高效的体外系统用于血管化COs,模仿人类大脑发育.
- 研究神经血管通信线索,以改善器官血管化.
主要方法:
- 这是一个多学科的方法,结合了微流体学,器官学和转录学.
- 建立一个微流体脑器官 (CO) -血管床 (VB) 共培系统.
- 在预制VB上培养的COs的转录组分析,以确定血管生成程序中的分子变化.
主要成果:
- 转录组分析揭示了亲血管性因素和下游目标的协调调节.
- 鉴定出VEGF-HIF1A-AKT网络是血管新生反应中的中心途径.
- 富含氨酸的血管性诱导剂61 (CYR61) 和肝瘤衍生的生生长因子 (HDGF) 显示出血管性和血管性潜力.
结论:
- 这项研究提供了首次对CO对体外血管化3D微血管的反应进行全球分析.
- 确定了增强CO血管化的关键分子通路和生长因子.
- 这项工作为更准确的人类大脑发育和疾病的体外模型铺平了道路.
