人脑类器官准确模拟自闭症，有望治疗复杂脑疾病

人脑类器官准确模拟自闭症，有望治疗复杂脑疾病

原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/9/508435.shtm凭借类器官和遗传学的革命性结合系统，科学家现在可在人脑类器官中全面测试多个突变的影响，识别出脆弱的细胞类型和基因调控网络，而这正是治疗自闭症谱系障碍的基础。这一成果为了解最复杂的人类大

人脑“类器官”研究获得突破

　　近日，来自哈佛大学、南加州大学及麻省理工学院的科学家们在开发人脑类器官方面取得的重大进展。相关研究成果发表于Nature杂志，论文标题为“Individual brain organoids reproducibly form cell diversity of the human cerebr

研究创造新型人脑“类器官”

　　人类神经系统疾病背后的遗传学是复杂的，大跨度的基因组参与了疾病的发生和发展。研究其他动物的神经疾病给相关发现提供了的机会很有限，因为人类的大脑非常独特。哈佛大学(Harvard University)和布罗德研究所(Broad Institute)斯坦利精神病学研究中心(Stanley Cent

人脑类器官准确模拟自闭症，有望治疗最复杂的脑疾病

　　凭借类器官和遗传学的革命性结合系统，科学家现在可在人脑类器官中全面测试多个突变的影响，识别出脆弱的细胞类型和基因调控网络，而这正是治疗自闭症谱系障碍的基础。这一成果为了解最复杂的人类大脑疾病提供了前所未有的创新途径，并为临床研究带来了希望。相关结果于13日发表在《自然》杂志上。　　左半部分：人脑

类脑器官研究发现自闭症的新窗口

　　犹他大学健康中心的科学家说这些种子大小的器官是在实验室里从人类细胞中培养出来的——提供了对大脑的洞察，并揭示了可能导致某些人自闭症的差异。“我们过去认为，模拟大脑中细胞的组织太困难了，”Alex Shcheglovitov博士说，他是哈佛大学健康学院的神经生物学助理教授。“但这些类器官会自我组织

人脑类器官移植后对视觉刺激产生反应

美国科学家发现，大脑类器官——实验室培养的神经元团块，可以与大鼠的脑结合，并对闪光灯等视觉刺激做出反应。相关研究结果2月3日发表在《细胞—干细胞》期刊上。过去几十年的研究表明，人们可以将单个人类和啮齿动物神经元移植到啮齿动物的大脑中。最近，科学家已经证明人类大脑类器官可以与发育中的啮齿动物大脑结合。

人脑类器官有了“跨物种整合”模型－有助探索未知疾病

英国《自然》发表的一项神经科学研究发现，人类干细胞来源的类脑组织能与新生大鼠的大脑整合，还会影响其行为。研究结果或能提高人们构建人类神经精神疾病实际模型的能力。人类干细胞培养的大脑类器官是一种很有潜力的平台，可以模拟人类发育和疾病。然而，体外生长的类器官缺少在真实有机体中存在的各种连接，这会限制类器

类器官（organoids）：器官芯片技术培育人胰岛类器官

　　近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华团队利用器官芯片技术培育人多能干细胞衍生的胰岛类器官取得新进展，相关成果发表在器官芯片领域刊物Lab on a chip上，并被选为封面文章。　　类器官（organoids）是一种通过干细胞自组织方式形成的多细胞三维复杂结构，它能够在体外模拟具有来源

什么是类器官？

类器官和真正的器官非常相似，从专业角度阐释，类器官是体外的3维立体微型细胞簇，高度模拟体内相应器官的结构和功能。通俗来讲就是类器官是一个体外构成的具有自我更新，自我组织能力的微型器官，与真实的器官具有相似的空间组织并且能够执行原始器官功能。

什么是类器官？

类器官属于三维（3D）细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性。此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。

类器官的发展历程

1907年，Henry Van 发现物理分离的海绵细胞可以重现聚集，自行组成一个新的功能完善的海绵。在接下来的几十年里，脊椎动物中也发现了相似的细胞分离再聚合现象，例如1944年Holtfreter的两栖动物肾组织实验和1960年Weiss的禽类胚胎实验。1961年 Piercehe和 Verney

AI系统发展出类人脑特征

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让“机器脑”类人脑，关键何在？

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类器官进展人鼠混合大脑类器官首次对视觉刺激做出反应

　　随着干细胞技术的不断进步，源自人诱导多功能干细胞（human induced pluripotent stem cells, hiPSCs）的脑类器官已成为疾病模型中的热门话题。脑类器官有望为药物筛选、精准医学、神经修复等领域带来新的发展契机。　　脑类器官的优势体现在下面两个方面：　　-与二维细

小小类器官－承载移植梦

　　经过近10年的快速发展，科学家们已经能在实验室利用细胞培育、分化、自组装成各种类似人体组织的3D结构，制造出肝脏、胰脏、胃、心脏、肾脏甚至乳腺等在内的各种类器官。英国著名学术期刊《发育》杂志3月刊以专版形式，对类器官研究领域进行了全面回顾。　　《科学》杂志网站报道称，这些实验室类器官并不是各种细

类器官发育指标首次定义

　　近日，德国和奥地利的联合科研团队首次定义了器官发育的指标，揭示了组织中三维结构的连通性和结构的出现之间的联系，将有助于科学家设计模仿人体器官的自组织组织。　　人体器官具有复杂的充满液体的管路和环路网络。它们具有不同的形状，并且不同器官的三维结构彼此之间的连接也不同。这方面的一个例子是肾脏的分支网

类器官的类别及应用

自2009年成功建立上皮类器官以来，类器官培养已应用于各种器官，包括：大脑（brain）、视杯（Optic Cup）、内耳（Inner Ear）、肺(lung)、肝(liver)、结肠（Colon）、肾（Kidney）、胰腺(Pancreatic)、前列腺(Prostate)、胃（Gastroids

类器官的构建与制备

类器官的形成：类器官可以由两种类型细胞产生，一是多能干细胞（PSCs）,例如胚胎干细胞(ESCs)、诱导干细胞(iPSCs)，或器官限制性成体干细胞（ASCs）。这些细胞被培养在一个特定的环境中，允许它们遵循根深蒂固的基因指令，自x行组织成功能性的3D结构。从各种组织中培养类器官的方法是相似的。干细

类器官培养方法的比较

类器官的来源广泛，样本材料经过不同方法处理后需要在体外进行培养，构建3D培养模型。不同细胞外基质可采用的培养方法也会存在差异，但都可以为类器官体外培养提供生长的微环境。其中VitroGel水凝胶为无动物源成分的功能性水凝胶，室温下与细胞培养基或含离子成分的溶液混合即可成胶，类器官培养方法多样；而目前

类器官的作用和前景

目前类器官的培养主要是指上皮细胞类器官, 如消化道上皮细胞、乳腺上皮细胞、皮肤上皮细胞、肺泡上皮细胞等, 大部分的类器官中只有上皮细胞, 不含有成纤维细胞、免疫细胞、血管细胞等周围基质细胞. 这在很大程度上限制其在其他领域的应用, 如免疫防御的研究、干细胞微环境、肿瘤微环境调控方面的研究. 今后的研

Cell：首个癌症类器官生物银行

　　研究人员利用由癌症患者肿瘤衍生出的三维（3D）类器官，接近复制出了原发肿瘤的一些关键特性。这些“类器官”培养物适用于大规模的药物筛查来检测与药物敏感性相关的一些遗传改变，为采用个体化治疗改善癌症患者的临床结局铺平了道路。他们将这项研究发表在5月7日的《细胞》（Cell）杂志上。　　直到现在，人们

类器官制备的经典路线

Cell：首个癌症类器官生物银行

　　研究人员利用由癌症患者肿瘤衍生出的三维（3D）类器官，接近复制出了原发肿瘤的一些关键特性。这些“类器官”培养物适用于大规模的药物筛查来检测与药物敏感性相关的一些遗传改变，为采用个体化治疗改善癌症患者的临床结局铺平了道路。他们将这项研究发表在5月7日的《细胞》（Cell）杂志上。　　直到现在，人们

类器官构建的三要素

细胞分化物理特征关键信号路径的激活/抑制原始细胞的类型及条件

类器官荧光染色实验流程（二）

染色（免疫荧光）10. 晾干切片，使用免疫组化笔标出类器官切片的部分。11. 使用适合的封闭缓冲液在室温封闭1小时（或按照常用的封闭方法进行封闭）。12. 加一抗，室温孵育2小时，或在4度孵育过夜。13. 用PBS清洗2次，每次2分钟。14. 加二抗，室温孵育1小时。避光。15. 用PBS清洗两遍，

类器官的三个特征

细胞能够通过空间组织和细胞特异化自行组织，重现原始器官功能；含有一种以上与原始器官相同的细胞；能够再现原始器官的某些功能，例如：过滤，排泄，神经链接以及收缩功能等。

类器官荧光染色实验流程（一）

固定注意: 合并2-3孔的几十个类器官最为理想，但也可只使用一个孔的类器官。使用PFA固定和O.C.T包埋的实验流程使用1.5 mL的EP管收集类器官，使用4% PFA溶液室温固定半小时。室温下用PBS清洗3次，每次5分钟。然后将样本转移至30% 蔗糖溶液4度孵育过夜。第二天，移除蔗糖溶液，在O

首个证据！SARSCoV2有可能感染人脑器官

　　深圳科学院中国先进技术研究所（SIAT）和香港大学联合报道：SARS COV-2可以感染人类神经祖细胞和脑类器官，研究发表在8月4日的《Cell Research》上。　　COVID-19由SARS-CoV-2引起，也被称为新型严重急性呼吸综合征冠状病毒2。截至8月3日，218个国家和地区报告了

比类器官还要高级的操作——类装配体

　　【前沿技术】Nature最新揭露：比类器官还要高级的操作——类装配体　　01研究背景　　类器官大部分来源于能自我分化的干细胞，常形成三维细胞团，具有器官的部分特性，但是此类模型未考虑到天然的组织结构和微环境，而且大量的细胞从生理环境中取出都会改变其特性。　　这篇研究中使用了正常膀胱干细胞或膀胱肿

大连化物所发表类器官和器官芯片相关研究进展

　　近日，中国科学院大连化学物理研究所研究员秦建华及其团队在《先进材料》（Advanced Materials）上发表题为《水凝胶介导的类器官和器官芯片研究》（Advances in Hydrogels in Organoids and Organs-on-a-Chip）的进展报告。　　类器官和器官