背根神经节类器官的化疗神经突起损伤定量
对背根神经节类器官中的神经突起覆盖面积与主体面积分别成像定量，比较 3 种化疗药物引起的早期结构损伤。
用途与模型
- 研究用途
- 化疗相关周围神经毒性评价；支持后续神经保护候选的表型研究。
- 模型与细胞来源
- 3 名健康供者来源 iPSC，分化为含神经元与周围胶质相关细胞的背根神经节类器官；药物检测使用培养第 16–37 天模型。
- 方法版本
- 2026 年 3 名健康供者 iPSC、第 16–37 天类器官、48 小时突起面积版本
- 实验形式
- 类器官移入 Geltrex 包被 24 孔板，24–48 小时后开始检测；比较给药前与 48 小时后的主体和神经突起覆盖面积。
材料与平台
- 供者与类器官
- 女性 21 岁 6BT1 clone1、女性 77 岁 1BT1 clone139、男性 18 岁 100BT8 clone214/217；每个初始细胞团 9000 个细胞。药物类器官实验主要来自 2 位女性，男性 clone214 每种处理条件有 1 个批次。
- 药物与对照
- 硼替佐米和长春新碱 6.25–100 nM，紫杉醇 62.5–1000 nM；同批未处理组及 Kolliphor/乙醇载体对照。
- 成像及分割
- Incucyte SX5 相差成像与 CellProfiler4.2.8 的 15 模块分析；部分迁移细胞影响主体识别时，先手动标出主体边界再分割。
- 辅助蛋白检测
- Simple Western Wes；每份样本合并 4 个类器官，测 MAP2、Tuj-1 与 GAPDH。蛋白比较采用 72–96 小时给药条件，分别报告不同归一化比值。
测量指标与分析
- 类器官主体面积的 48 小时变化
- 神经突起覆盖面积的 48 小时变化
- 按同批未处理组归一化的药物反应
- 辅助 MAP2/Tuj-1 及 MAP2/GAPDH 蛋白比值
先计算每个类器官 48 小时相对于给药前的面积倍数，再按同批未处理组归一化。每批每条件选择 1 个培养重复用于类器官图像定量；采用 Kruskal–Wallis 检验及 Holm 校正的 Dunn 比较。按培养阶段比较基础生长，单层神经元另在给药 72 小时后测量神经突起长度。
研究设计与结果
方法可行性研究
- 研究设计
- 以硼替佐米、长春新碱和紫杉醇比较早期神经突起反应，同时监测类器官主体面积；另外比较 2D 感觉神经元与 3D 类器官的蛋白变化。
- 测试范围
- 3 名健康供者；多数类器官药物批次来自 2 位女性，男性 clone214 在各处理条件有 1 个批次。每条件 4 个培养重复，图像定量每批每条件选 1 个重复。辅助蛋白实验为 5 个类器官批次，每样本合并 4 个类器官。
- 参照体系
- 同批未处理类器官；Kolliphor 载体；来自同供者背景的单层感觉神经元。
- 研究结果
- 3 种药物抑制突起；50/100 nM 硼替佐米和 500/1000 nM 紫杉醇造成明显突起退化，长春新碱在测试范围内反应较强。48 小时主体面积无显著变化。3D 的 MAP2/Tuj-1 无显著下降，50–100 nM 长春新碱组 MAP2/GAPDH 与 Tuj-1/GAPDH 下降。
适用条件与研究局限
- 培养阶段影响基础突起生长，药物实验较年轻模型的组成表征弱于较晚培养阶段。
- 主体面积只反映短期结构，研究建议增加直接细胞存活和细胞类型分析。
- 三维突起面积与二维突起长度、48 小时与 72 小时及更长蛋白暴露分别属于不同条件。
- 硼替佐米实验的批次数在方法段为 9、Fig. 3 图注为 11，论文没有说明两种计数的对应关系。
- 蛋白为混合细胞总体检测；药物进入各细胞或组织内部的实际浓度尚未测量。
- 本研究主要观察早期结构损伤，未验证长期累积化疗或新增神经保护药的临床预测。