在动物中移植的人类皮质器官的宿主电路参与
Kevin W Kelley1,2, Omer Revah1,2, Felicity Gore1,3
1Department of Psychiatry and Behavioral Sciences, Stanford University, Stanford, CA, USA.
Nature protocols
|July 29, 2024
概括
将人类皮层有机体 (hCOs) 移植到老鼠大脑中,可以实现体内成熟和功能电路集成. 这种方法可以研究人类的神经发育和疾病在一个活体系统.
科学领域:
- 神经科学是一个神经科学.
- 发展生物学 发展生物学
- 干细胞研究 干细胞研究
背景情况:
- 在实验室中,人类神经器官缺乏成熟的必要微环境.
- 移植到动物宿主中可以改善有机体发育和电路集成.
研究的目的:
- 描述一种将人类干细胞衍生的皮质器官 (hCOs) 移植到新生小鼠宿主中的方法.
- 在体内证明移植的人类神经组织的功能整合和特征.
主要方法:
- 人类诱导的多能干细胞分化为hCOs (30-60天).
- 在新生小鼠的体感皮层进行手术移植 (约0.5-1小时的手术).
- 在体内监测 (成像,电生理学),光遗传行为范式和体外表征 (形态学,转录学).
主要成果:
- 成功移植和hCOs在老鼠宿主中存活了数百天.
- 在体内证明了神经电路功能和与主机电路的功能集成.
- 能够对人类神经元特征进行详细的ex vivo分析.
结论:
- 移植到新生儿宿主中为hCO成熟和集成提供了一个发育适当的平台.
- 这种方法促进了人类神经发育,进化和患者特异性的细胞表型的研究.
- 能够研究以前无法获得的发育阶段和人类大脑功能和疾病的机制.
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