人类干细胞衍生的神经元建立功能抑制-激发性皮质电路在一个模拟的移植模型中

科学领域:

• 神经科学是一个神经科学.
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 再生医学是一种再生医学.

背景情况:

• 恒常性大脑功能依赖于兴奋/抑制平衡,而这种平衡在神经系统疾病中会被破坏.
• 来自中枢质突出部 (MGE) 的皮层抑制神经元对于神经处理至关重要,但它们在神经移植中的作用,特别是对于中风,尚未得到充分研究.
• 目前的神经移植主要由刺激神经元和质细胞组成,忽视了抑制成分的整合.

研究的目的:

• 开发一种方法,在混合抑制激发性嵌合体移植模型中以光遗传学方式控制移植的人类多能干细胞衍生的MGE 内神经元.
• 在神经移植的背景下,研究共同移植的抑制和刺激神经元的整合和功能能力.

主要方法:

• 产生一个通道罗多普辛线,用于对移植的MGE内部神经元进行光遗传控制.
• 人类多能干细胞衍生的刺激和抑制神经元的共同移植.
• 评估基系特异化,神经元成熟 (如CTIP2+,卡列宁+,SST+),移植主体融合和突触连接.
• 光遗传刺激以评估功能整合和抑制后突触潜力.

主要成果:

• 证明了移植细胞的强有力的分化,分为背皮层刺激性和腹部MGE抑制性神经元命运.
• 确认了谱系特异性成熟,产生了激发性层5投射神经元和抑制性内部神经元.
• 通过共同移植的神经元观察到移植和宿主组织的成功整合和密集内化,并对刺激和抑制纤维和突触进行并置.
• 光遗传刺激证实了功能整合,移植的抑制神经元在移植的刺激神经元中诱导了抑制后突触潜能.

结论:

• 提供了干细胞衍生神经元移植后功能抑制刺激电路重建的证据.
• 为先进的细胞疗法建立了一个新的平台,旨在恢复神经电路功能.
• 创建了一个有价值的模型来研究神经疾病,其特点是兴奋/抑制不平衡.