创新点
昆士兰科技大学(QueenslandUniversityofTechnology)和新加坡国立大学(NationalUniversityofSingapore)研究人员利用微模创作一种可以标准化的人类神经上皮组织模型用于研究早期神经发育缺陷以及区分引起神经管发育缺陷的药物。关键词
微模,人类多能干细胞,神经上皮细胞组织,早期神经发育,药物筛选
近年来人类多能干细胞构建的神经实验模型不断发展,至今已广泛用来模拟早期神经体内发育,让我们更好理解神经中枢发育的机理以及疾病的产生。由人类多能干细胞构建的胚胎神经组织有助于研究基因和环境因素导致的早期神经发育缺陷。当前的神经发育体外研究模型专注于诱导细胞在时间和空间的分化命运的规范,而忽略了这个过程中细胞整体组织形态的变化。我们通过诱导人类多能干细胞在体外构建了一种结构可重现的和高度组织化的神经上皮组织(neuroepithelium)来模拟人类胚胎早期细胞形态的变化。该组织具有连续的,极化的上皮和明显的内陷样折叠以及原始外胚层细胞在获得神经上皮命运时会经历的E-N-钙黏着蛋白转换和顶端收缩。我们采用对中内胚层进行时间和空间上的构型,从而诱导相临的原始外胚层细胞分化和自我整合为神经上皮细胞。据发现,内胚层细胞分泌的转化生长因子?(TGF-?)信号促使了神经上皮细胞组织的折叠。该模型的独特之处在于,通过评价病人来源的多能干细胞分化的神经上皮细胞组织的折叠形态,我们可检测出病人细胞是否有顶端区域收缩和细胞粘附功能障碍,从而发现早期神经发育缺陷。同时,该模型也可以用来区分不同类型的引起神经管发育缺陷的药物,从而作为筛选影响神经发育药物的平台。相关结果发表在AdvancedScience(DOI:10./advs.)上,作者:GeetikaSahni,Shu-YungChang,JeremyChoonMengTeo,JeromeZuYaoTan,JeanJacquesClementFatien,CarineBonnard,KagistiaHanaUtami,PuckWeeChan,ThongTeckTan,UmutAltunoglu,HülyaKayserili,MahmoudPouladi,BrunoReversade,Yi-ChinToh*(*Correspondingauthor)
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