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第46卷第4期         陈星伊,刘     妍,尤卫艳. 人诱导多能干细胞与脑类器官技术在亨廷顿病研究中的应用[J].
                  2026年4月                      南京医科大学学报(自然科学版),2026,46(4):489-498                       ·495 ·


                证明皮层⁃纹状体类组装体可作为体外模拟皮层⁃纹
                                                                  3  总结与展望
                状体投射的有效模型,该研究还通过构建中脑⁃纹
                状体类组装体证明中脑神经元同样能够向 hStrO                              iPSC和人脑类器官技术在HD研究领域已取得
                发出轴突投射。可见,类组装体能够为 HD 的环路                          显著进展,但仍存在诸多瓶颈和不足。首先,在模
                机制研究提供可靠的研究平台(表 2)。2024 年,                        型构建的技术层面。现有 iPSC 分化方案产生的人
                Liu 等 [50] 将对照 hCO 和 HD⁃hCO 分别与健康 hStrO           脑类器官存在细胞组成异质性和批次间差异大的
                融合形成类组装体,发现 HD⁃hCO 中的皮层神经元                        问题,不同实验室建立的 HD 类器官模型在细胞类
                在发育早期即存在轴突投射异常和突触过早形成                             型比例、成熟度和组织结构上缺乏可比性                    [54-55] 。其
                的现象。                                              次,HD作为一种神经退行性疾病,其病理特征往往
                    同年,Wu 等   [48] 利用纹状体⁃黑质类组装体成功                 需要数十年才能完全显现。此外,传统的人脑类器
                模拟了 HD 纹状体⁃黑质回路的功能异常,体现在                          官缺乏血管系统和免疫细胞的参与,前者限制了其
                MSN轴突投射能力减弱,钙信号幅度显著降低以及                           长期培养,后者使其无法模拟神经炎症这一 HD 重
                突触活动不足等多个方面,而脑源性神经营养因子                            要的病理特征。近来研究显示,通过共培养、微流
                处理可显著改善上述功能缺陷,提示类组装体同样                            控系统或双光子聚合 3D 打印血管技术等策略可有
                可作为HD药物筛选的实验平台。                                   效改善类器官由于缺氧和营养供应不足而引发核



                                              表2 人脑类器官的类型及其分子标志物概况
                                   Table 2 Overview of human brain organoids:types and molecular markers

                 Types of human brain
                                     Molecular marker                     Main result                   Reference
                      organoid
                Cortical organoid   Ki67/αPKC/p⁃VIM/  Precluded neuronal fate acquisition;affected early telencephalic in⁃  [42]
                                   NESTIN/SOX2/MAP2/ duction and late neural identity;defects in neuroectoderm and rosette
                                    PAX6/TBR1/CTIP2  formation could be rescued by molecular and pharmacological
                                                    approaches
                Forebrain organoid  Ki67/SOX2/PAX6/  Imbalance between neural progenitor expansion and differentiation  [43]
                                        FOXG1
                Telencephalic organoid  ASCL1/GSX2/ISL1/  Ventral and dorsal fate acquisition with altered differentiation pattern; [44]
                                     NKX2.1/GAD67/  altered self⁃organization and ventral maturation;non⁃cell autonomous
                                   CTIP2/GFAP/MAP2/  recovery of HD ventral identities by healthy cells
                                      GABA/TBR1

                Striatal organoid    DARPP32/MAP2   Modeled some aspects of HD,including altered rosette structures and  [46]
                                                    the proportion of striatal progenitors
                Striatal organoid    DARPP32/SOX2/  Mitochondrial HSF1 triggered mitochondrial dysfunction and neuro ⁃  [47]
                                    CTIP2/GSH2/NeuN/  degeneration;suppression of HSF1 mitochondrial localization by DH1
                                         Ki67       reduced mitochondrial dysfunction and neurotoxicity
                Striatal organoid    DARPP32/SOX2/  Neuronal projection defects;BDNF rescued reciprocal projection and  [48]
                                    CTIP2/GSH2/MAP2  calcium signaling
                Striatal organoid    DARPP32/MAP2   NEDD4L disrupted mitochondrial function by binding to LIPT2 and  [49]
                                                    promoting its degradation through ubiquitination and lysosomal path⁃
                                                    ways

                Cortical organoid    SOX2/TUJ1/Ki67  Altered corticogenesis via lowering Golgi recruiting ARF1;HD corti⁃  [50]
                                                    cal projections aberrantly targeted striatal organoids early
                Cortical organoid      SOX2/TUJ1    Disrupted neurodevelopment was paralleled by aberrant neurometabol⁃  [51]
                                                    ic programming mediated by dysregulation of CHCHD2
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