气—液界面脑类器官的小胶质细胞整合与状态评价
向脑类器官切片加入同遗传背景的髓系前体，比较小胶质细胞组织内成熟、炎症刺激形态和转录状态。
用途与模型
- 研究用途
- 神经免疫模型构建及药物评价前的细胞状态表征；本文尚未完成疾病药物验证。
- 模型与细胞来源
- 健康 2 岁男孩 AG07095 成纤维细胞重编程获得的诱导多能干细胞（iPSC）生成脑类器官和荧光标记髓系前体；H1 胚胎干细胞来源组另作转录比较。
- 方法版本
- 2025 年原研究版本
- 实验形式
- 类器官约 350 μm 切片，按月切片；约 100 天转到插入物气—液界面，恢复 7 天后每片加 2 μL/4,000 个前体，观察 10/60 天。
材料与平台
- 模型与对照
- STEMdiff Cerebral Organoid Kit 生成类器官；前体在分化启动 40 天内用于移入。未切类器官另与 120,000 个前体/200 μL 共同培养 24 小时；文中未切类器官的形态图在 2 周后采集。
- 炎症刺激
- 100 ng/mL 脂多糖（LPS）暴露 48 小时；终点为小胶质细胞形态。
- 成像与分选
- 共聚焦成像和 Imaris 突起追踪；以增强型绿色荧光蛋白（EGFP）标记分选小胶质细胞作整体转录组测序，分别与单培养及既有公开参照比较。
测量指标与分析
- 小胶质细胞密度
- 突起体积与长度
- 分枝点和末端点
- LPS 后形态变化
- 转录整体相似性与差异基因
每个类器官多个视野平均后分析；形态比较中，46–107 个细胞来自 3 个切片。转录组测序每重复合并 4–6 切片，相关公开数据经基因匹配、归一化和批次校正后作主成分及表达比较。
研究设计与结果
方法可行性研究；实验条件比较
- 研究设计
- 比较气—液界面模型中 10 天与 60 天的细胞形态，并与未切类器官培养比较。
- 测试范围
- 形态比较为 3 个切片内 46–107 个检测细胞；密度比较为 3 个类器官样本。
- 参照体系
- 10/60 天组织内培养和未切类器官环境。
- 研究结果
- 分枝点和末端点增加；体积、长度及密度变化未达到显著性。脂多糖暴露 48 小时引起变形虫样形态。
适用条件与研究局限
- 形态变化尚未与细胞因子反应对应。
- 主要 iPSC 来源为 1 个健康供者。
方法可行性研究；实验条件比较
- 研究设计
- 模型内细胞与前体、单培养细胞、公开新鲜人脑及鼠内移植人细胞转录资料比较。
- 测试范围
- 5 组各 6 个重复，H1 模型组 4 个；类器官每重复汇集 4–6 片，单培养每重复汇集 2 孔。
- 参照体系
- 各培养状态与公开转录参照。
- 研究结果
- 模型内细胞整体更接近新鲜人脑小胶质细胞，稳态与疾病相关基因仍随参照和环境不同。
适用条件与研究局限
- 公开数据整合和批次校正后的相似性用于细胞状态评价。
- 没有测患者药物反应或完整血管环境。
- 未逐一以额外实验验证转录组测序的差异基因。
来源与原文
- Human iPSC‐Derived Microglia Integrate Into Cerebral Organoids and Assume an In Vivo‐Like Phenotype原始研究 · European Journal of Neuroscience · 2025-11-12