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中枢神经系统发育
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Nature子刊:同济大学朱融融/程黎明团队构建新型脊髓类器官,可修复脊髓损伤并恢复运动能力
生物世界· 2025-10-27 12:23
研究突破 - 成功构建了具备胸段脊髓区域异质性和成熟神经回路结构的工程化胸段脊髓类器官(enTsOrg)[2][3] - 移植的enTsOrg在完全脊髓损伤瘫痪的小鼠模型中重组了神经回路并恢复了后肢运动功能[3][10][11] - 该研究为脊髓损伤修复提供了创新工具并揭示了中枢神经系统发育的复杂机制[4][11] 技术方法与机制 - 研究团队利用诱导多能干细胞(iPSC)和层状双氢氧化物(LDH)基质在基底膜水凝胶中构建enTsOrg[7] - enTsOrg重现了胸段异质性的多样化神经元分布展现出明确的神经回路结构和与天然脊髓组织相似的电生理特性[7] - LDH通过激活PTCH1蛋白和调节视黄酸(RA)信号通路促进区域特异性胸段脊髓类器官的形成[9] - 移植后LDH通过调控PI3K/GSK3β及MFN2的表达协同增强神经元存活促进运动神经元与中间神经元的分化和成熟[9] 治疗效果与优势 - 相较于非节段特异性脊髓类器官(sOrg)移植enTsOrg后小鼠的运动功能、神经元亚型多样性及运动神经元电生理传导性均显示出更显著改善[7] - 移植后的enTsOrg形成了更精细的功能神经元空间排列上更倾向于呈现背侧和腹侧特征[9] - enTsOrg的运动神经元更为成熟包含对瘫痪动物肌肉收缩与伸展功能至关重要的α和γ神经元[9] - enTsOrg表现出高级别成熟度、功能化以及关键神经元亚型(包括各种运动神经元和中间神经元亚型)的组织化分布[10]