SCIENTIFIC HUB

Araştırmanın izini sürün.

SCIENTIFIC LITERATURE · MED

İnsan dopaminerjik sisteminin uzamsal olarak düzenlenmiş ventral orta beyin-striatum-korteks assembloidleri kullanarak in vitro modellemesi.

In vitro modeling of the human dopaminergic system using spatially arranged ventral midbrain-striatum-cortex assembloids.

Makine çevirisi · Editoryal inceleme bekliyor

Nat Methods · 2023-12-05

DOI: 10.1038/s41592-023-02080-xPMID: 38052989

Open accessResearch Support, Non-U.S. Gov't; research-article; Journal ArticleKaynağa git ↗

Araştırma özeti

Kaynak özetin Türkçe makine çevirisi. Klinik kullanım öncesinde özgün yayınla karşılaştırılmalı; hekim incelemesi değildir. cc by

Ventral orta beyin dopaminerjik nöronlar, striatumun yanı sıra korteksi de yansıtır ve hareket kontrolü ve ödülle ilgili bilişte yer alır. Parkinson hastalığında, nigrostriyal orta beyin dopaminerjik nöronlar dejenere olur ve tipik Parkinson hastalığı motorla ilgili bozukluklara neden olurken, mezokortikolimbik orta beyin dopaminerjik nöronların disfonksiyonu bağımlılık ve nöropsikiyatrik bozukluklarla ilişkilidir. Bununla birlikte, insan dopaminerjik sisteminin gelişimi ve seçici nörodejenerasyonu üzerine yapılan çalışmalar, uygun bir modelin bulunmaması ve insan materyaline erişim nedeniyle sınırlı kalmıştır. Burada, striatum ve korteksin dopaminerjik innervasyonunun önemli yönlerini yeniden özetleyen bir insan in vitro modeli geliştirdik. Bu mekansal olarak düzenlenmiş ventral midbrain-striatum-kortikal organoidler (MISCO'lar), hücre terapisi ve bağımlılık araştırması için çıkarımlarla dopaminerjik nöron olgunlaşması, innervasyonu ve fonksiyonunu incelemek için kullanılabilir. Ventral orta beyin, striatal ve kortikal organoidlerin büyümesi için protokolleri detaylandırıyoruz ve özel gömme kalıplara yerleştirildiklerinde doğrusal bir şekilde nasıl kaynaştıklarını anlatıyoruz. MISCO'lardaki striatal ve kortikal dokulara fonksiyonel uzun menzilli dopaminerjik bağlantıların oluşumunu bildiriyoruz ve enjekte edilen ventral orta beyin desenli progenitörlerin dokuyu olgunlaştırıp iç içe geçirebileceğini gösteriyoruz. Bu assembloidleri kullanarak dopaminerjik devre pertürbasyonlarını inceliyoruz ve kronik kokain tedavisinin ilaç çekilmesinde devam eden uzun süreli morfolojik, fonksiyonel ve transkripsiyonel değişikliklere neden olduğunu gösteriyoruz. Bu nedenle, yöntemimiz, insan dopaminerjik hücre transplantasyonu ve devre rekonstrüksiyonunun yanı sıra ilaçların insan dopaminerjik sistemi üzerindeki etkisini araştırmak için yeni yollar açar.

Özgün kaynak özetini okuyun

Ventral midbrain dopaminergic neurons project to the striatum as well as the cortex and are involved in movement control and reward-related cognition. In Parkinson's disease, nigrostriatal midbrain dopaminergic neurons degenerate and cause typical Parkinson's disease motor-related impairments, while the dysfunction of mesocorticolimbic midbrain dopaminergic neurons is implicated in addiction and neuropsychiatric disorders. Study of the development and selective neurodegeneration of the human dopaminergic system, however, has been limited due to the lack of an appropriate model and access to human material. Here, we have developed a human in vitro model that recapitulates key aspects of dopaminergic innervation of the striatum and cortex. These spatially arranged ventral midbrain-striatum-cortical organoids (MISCOs) can be used to study dopaminergic neuron maturation, innervation and function with implications for cell therapy and addiction research. We detail protocols for growing ventral midbrain, striatal and cortical organoids and describe how they fuse in a linear manner when placed in custom embedding molds. We report the formation of functional long-range dopaminergic connections to striatal and cortical tissues in MISCOs, and show that injected, ventral midbrain-patterned progenitors can mature and innervate the tissue. Using these assembloids, we examine dopaminergic circuit perturbations and show that chronic cocaine treatment causes long-lasting morphological, functional and transcriptional changes that persist upon drug withdrawal. Thus, our method opens new avenues to investigate human dopaminergic cell transplantation and circuitry reconstruction as well as the effect of drugs on the human dopaminergic system.

Bilimsel değerlendirme

01

Araştırma sorusu

Sorunun kapsamı orijinal çalışma üzerinden değerlendirilir.

02

Yöntem ve örneklem

Çalışma tasarımı ve örneklem için kaynak makaleyi kontrol edin.

03

Temel bulgular

Bu kayıt için editoryal olarak onaylanmış bulgu özeti henüz yayımlanmadı.

04

Sınırlılıklar

Sonuçların genellenebilirliği, yanlılık ve klinik anlamı ayrıca incelenmelidir.

Bibliyografik veriden yöntem, örneklem veya klinik sonuç çıkarımı yapılmaz.