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新型类器官集合体模拟血清素神经调控,探索脑疾病机制

2026-04-30 15:36 未明确 bioRxiv 阅读 0
核心摘要: 科学家成功构建首个整合血清素神经调控功能的类器官集合体,模拟内源性神经调控过程。该模型将血清素生成类器官与皮层类器官结合,可用于研究血清素如何塑造神经元行为,并探索自闭症、精神分裂症等疾病中的异常变化。研究由斯坦福大学团队完成,成果发表于bioRxiv。

新型类器官集合体模拟血清素神经调控,探索脑疾病机制

一项开创性的研究报告称,科学家们成功构建出首个整合了神经递质(特指血清素)神经调控功能的类器官集合体(assembloid)。神经调控是神经元利用化学信号调节其他神经细胞行为的过程,而这一新型模型首次实现了对内源性神经调控的模拟。

近年来,类器官集合体——由多个类器官组合而成的结构——已成为研究神经元迁移和脑细胞间长程连接形成的重要工具。然而,研究人员指出,在此之前,这些模型都未能模拟出内源性的神经调控过程。

这款新型神经调控类器官集合体巧妙地将一个能生成血清素的类器官与一个模拟发育中大脑皮层细胞的类器官结合起来。由此形成的结构提供了一个强大的模型,可用于探索血清素如何精妙地塑造皮层类器官中神经元的行为,并观察在自闭症和精神分裂症等疾病条件下可能发生的变化。

宾夕法尼亚大学神经科学教授郭国力(Guo-li Ming)虽未参与此项工作,但他评论道,这项发现“极大地拓展了该领域在正常和疾病条件下研究神经调控的工具箱”。该研究成果已于上月在预印本平台bioRxiv上发布。

中枢神经系统中大多数血清素生成细胞都位于脑干缝核(raphe nuclei)。这些缝核是沿着脑干中轴线排列的细胞团(“raphe”源自希腊语,意为“缝隙”)。然而,研究负责人、斯坦福大学精神病学和行为科学教授Sergiu Paşca发现,这些看似不起眼的小结构,在建模成类器官时却出乎意料地困难。

Paşca表示:“我们原以为构建一个由血清素生成神经元组成的类器官会相对简单。”毕竟,科学家们现在已经掌握了利用重编程皮肤细胞生产发育中大脑中大多数细胞类型的“配方”。

然而,现实却远非如此。Paşca坦言:“这个项目实际上已经进行了大约八年,可能更久。”


参考文献: Paşca S et al. Novel assembloid illuminates serotonin changes linked to 22q11.2 deletion. bioRxiv, 2024; DOI: 10.64898/2026.03.08.710407
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