小胶质细胞位在人类免疫系统和年夜脑的交汇处，是一种专门的年夜脑免疫细胞，在发育和疾病中阐扬着相当主要的感化。虽然小胶质细胞的主要性是无可争议的，但对它们进行建模和研究依然是一项艰难的使命。 与一些可以在体外或非人类模子中研究的人类细胞分歧，当将人类小胶质细胞从人脑情况中移除时，很难对它们进行研究。为了降服这一障碍，来自美国索尔克生物科学研究所的研究人员在一项新的研究中开辟出一种类器官（organoid）模子，即一种摹拟人体组织特点的三维细胞调集。该模子使得他们可以或许初次在人类来历的活组织中研究人类小胶质细胞的发育和功能。 另外，他们研究了得了巨子畸形自闭症谱系障碍（macrocephalic autism spectrum disorder, 在这类疾病中，患儿头围年夜在年夜在97%的其他婴儿）的儿童的患者源性小胶质细云开体育app最新版本胞，以肯定年夜脑情况是不是会影响更具反映性的小胶质细胞的发育。这些研究成果强调了免疫细胞和年夜脑彼此感化的主要性，并提高了对神经退行性和发育性疾病的理解，如自闭症谱系障碍和阿尔茨海默病。相干研究成果颁发在2023年5月11日的Cell期刊上，论文题目为“An in vivo neuroimmune organoid model to study human microglia phenotypes”。 论文通信作者、索尔克生物科学研究所的Fred H. Gage传授说，“在年夜脑情况以外，小胶质细胞几近掉去了所有的功能和意义。我们知道，假如我们找到了一种在类器官中复制人类年夜脑情况的方式来研究人类小胶质细胞，那末我们终究将有一种东西来研究健康和得病的年夜脑若何影响小胶质细胞和健康和得病小胶质细胞若何影响年夜脑。” 类器官呈现在年夜约10年前，已成为一种弥合细胞和人类研究之间差距的风行东西。类器官比其他尝试室系统更能摹拟人类发育和器官发生，使得科学家们可以或许在更实际的情况中研究药物或疾病若何影响人类细胞。年夜脑类器官凡是是在培育皿中培育的，但因为缺少血管、存活时候短和没法保持分歧的细胞类型（如小胶质细胞），年夜脑类器官在布局和功能上遭到限制。 论文配合第一作者、Gage尝试室前博士后研究员Abed Mansour说，“为了构建一种包括成熟小胶质细胞的年夜脑类器官模子以便我们可以或许对小胶质细胞进行研究，我们利用了一种新的移植手艺来建立一种近似人类年夜脑的情况。是以，我们终究可以制造出一种人类年夜脑类器官，它具有调和人类小胶质细胞发展、行动和功能所需的所有特点。” 与之前的模子分歧，这些作者构建了一种具有小胶质细胞和近似在人类年夜脑情况的人类年夜脑类器官，这终究使他们可以或许不雅察在全部年夜脑发育进程中年夜脑情况对小胶质细胞的影响。他们发现，一种名为SALL1的特点性卵白早在发育11周时就呈现了，用在确认小胶质细胞的身份并增进它们呈现成熟时的功能。另外，他们发现年夜脑情况特异性因子，好比卵白TMEM119和P2RY12，是小胶质细胞阐扬功能所必须的。 论文配合作者、索尔克生物科学研究所副传授Axel Nimmerjahn说，“构建一种可以或许有用复制人类年夜脑情况的人类年夜脑模子长短常使人兴奋的。有了这类模子，我们终究可以研究人类小胶质细胞在人类年夜脑情况中的功能。” 图片来自Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.04.022。 跟着这些作者对小胶质细胞的领会愈来愈多，年夜脑情况和小胶质细胞之间关系的主要性变得愈来愈较着，特别是在疾病场景中。Gage尝试室之前研究了来自自闭症谱系障碍患者的神经元，发现他们的神经元比正常的神经元发展更快，分支更复杂（Nature Neuroscience, 2019, doi:10.1038/s41593-018-0295-x）。经由过程这项新研究中开辟的这类新的类器官模子，他们可以探讨这些神经元差别是不是改变了年夜脑情况并影响了小胶质细胞的发育。 为了做到这一点，这些作者比力了来自三名得了巨子畸形自闭症谱系障碍的人和三名得了畸形巨子的神经正常个别的皮肤样本中的小胶质细胞。他们发现自闭症谱系障碍患者表示出了他们之前留意到的神经元差别，并且小胶质细胞遭到发展情况差别的影响。因为这类神经元依靠性的情况转变，小胶质细胞对毁伤或入侵者的反映更强---这一发现可能注释了在一些自闭症谱系障碍患者中不雅察到的年夜脑炎症。 因为这是一项样本量较小的初步研究，这些作者打算在将来研究更多人的小胶质细胞，以验证他们的发现。他们还筹算扩年夜研究规模，研究其他发育疾病和神经退行性疾病，看看小胶质细胞若何致使疾病爆发。 论文配合第一作者、Gage尝试室前博士后研究员Simon Schafer说，“我们决议本身构建年夜脑，而不是解构它。经由过程成立我们本身的年夜脑模子，我们可以自下而上地展开研究，找到自上而下展开研究时可能没法找到的解决方案。我们巴望继续改良我们的模子，解开年夜脑和免疫系统之间的关系。” 参考资料：Simon T. Schafer et al. An in vivo neuroimmune organoid model to study human microglia phenotypes. Cell, 2023, doi:10.1016/j.cell.2023.04.022.

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