研究人員建立功能性血管狀系統(tǒng)類腦器官

    2019年10月7日，來自耶魯大學(xué)干細(xì)胞中心In-Hyun Park研究組在Nature Methods雜志發(fā)表了題為“Engineering of human brain organoids with a functional vascular-like system”的文章，在其前期研究的基礎(chǔ)上，利用人類胚胎干細(xì)胞建立了具有功能性血管狀系統(tǒng)的類腦器官（vhCOs），為研究人類大腦發(fā)育與疾病提供了重要工具。

    該研究中血管狀系統(tǒng)的建立基于ETS variant 2（ETV2）引導(dǎo)的趨血管內(nèi)皮細(xì)胞定向分化。ETV2是血管內(nèi)皮細(xì)胞發(fā)育過程中的重要轉(zhuǎn)錄因子。研究組首先證明了在多種培養(yǎng)環(huán)境下（如擬胚體分化、神經(jīng)分化及內(nèi)皮細(xì)胞分化），ETV2的高表達(dá)均能有效地將人類胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)分化為內(nèi)皮細(xì)胞。為研究ETV2的表達(dá)能否也在類腦器官中誘導(dǎo)內(nèi)皮細(xì)胞分化、并進(jìn)一步在類腦器官中形成血管結(jié)構(gòu)，研究團(tuán)隊(duì)將可誘導(dǎo)表達(dá)ETV2的胚胎干細(xì)胞按不同比例加入起始細(xì)胞群開展了類腦器官培養(yǎng)，并對(duì)ETV2誘導(dǎo)表達(dá)時(shí)間節(jié)點(diǎn)進(jìn)行了測(cè)試。最終在經(jīng)歷大量?jī)?yōu)化研究后具有血管狀結(jié)構(gòu)的類腦器官得以被建立。

    血管化類腦器官的建立為實(shí)現(xiàn)類腦器官的優(yōu)化培養(yǎng)、促進(jìn)其功能性成熟，以及為建立體外三維血腦屏障模型提供了新的方案，具有重要的生物學(xué)和醫(yī)學(xué)應(yīng)用潛力。