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《Nature | 使用微流控梯度的图案化人类神经管模型 》

  • 来源专题：战略生物资源
  • 编译者： 李康音
  • 发布时间：2024-02-29

  • 2024年2月26日，密歇根大学等机构的研究人员在Nature发表题为A Patterned Human Neural Tube Model Using Microfluidic Gradients的文章。

    人类神经系统可以说是最复杂但高度组织的器官。其复杂性和组织的基础是在神经管 (NT) 的区域图案化过程中奠定的，神经管是人类神经系统的胚胎前体。从历史上看，NT模式的研究依赖于动物模型来揭示潜在的原理。最近，出现了基于人类多能干细胞 (hPSC) 的神经发育模型，包括神经组织和生物工程NT发育模型。然而，现有的基于hPSC的模型无法在三维 (3D) 管状几何形状中概括沿鼻尖-尾 (r-c) 和背-腹 (d-v) 轴的神经模式，这是NT发展的标志。

    该研究报告了一种基于hPSC的微流体NT样结构 (或 μNTLS )，其发展概括了大脑和脊髓 (SC) 区域以及r-c和d-v轴中神经模式的一些关键方面。 μNTLS 用于研究神经元谱系发育，揭示神经嵴 (NC) 祖细胞轴向身份的预模式以及神经中胚层祖细胞 (NMPs) 和尾基因CDX2在SC和躯干NC发育中的功能作用。

    研究人员进一步开发了d-v模式的微流控前脑样结构 (μFBLS)，其背侧和腹侧区域在空间上隔离，并分别模拟了人类前脑皮层和皮层下的发育。 μNTLS 和μFBLS共同提供具有体内样时空细胞分化和组织的3D内腔组织架构，有望用于研究人类神经发育和疾病。

  • 原文来源：https://www.nature.com/articles/s41586-024-07204-7
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