ラーニングコーナー
2018/04/25
3D「ミニ脳」脳オルガノイドのストーリー・文献 ＜特集1＞
- 用途別細胞培養
脳オルガノイドに関する文献を集めた特集＜1＞です。
脳オルガノイドに関するストーリー
How to Build a Human Brain
“白衣を着て青いラテックス手袋をはめたNeda Vishlaghiは、光学顕微鏡で6つの乳白色の塊を観察した。シャーレ中の淡いオレンジ色の培養液に浸されたそれぞれの塊は、穀物のクスクス程度の大きさだった。片方の手でピンセット、もう一方の手でメスを持っている彼女は、巧みに1つの小さな塊を半分にした。"
Why Two Brains Are Better than One
“先週、他の脳が完全に成長したと言われた。脳はあまり見えないが。血色の栄養液のバースに、小さな豆粒大の薄い肉色の塊が浮かんでいた。それはほんの1ヶ月の胎児の頭蓋骨に収まるサイズだった。"
Lab-Grown 'Minibrains' Are Revealing What Makes Humans Special
“少年だったAlex Pollenは、神経科学者の父親と話して以来、どのような進化が人間の脳を特別なものにしたかを知りたかった。人類の脳のサイズは身体の大きさに対して、他の動物より大きい。しかし、重要なのはそれだけではない。"
Lab-Grown Mini Organs Could Speed Up Drug Discovery
“ラボで成長させた器官（組織）は、フランケンシュタインのようなイメージを思い起こさせる。しかし、現実はそれほど視覚的にはドラマチックではなく、直径が1ミリ程度のもので「オルガノイド」という、ヒト組織の小さな3D構造である。顕微鏡を使わずに見ることは率直に難しいが、これらの小さな細胞の塊は、医学研究の世界で多くのエキサイトな事柄を作り出している。”
脳オルガノイドに関する文献
FOXG1-Dependent Dysregulation of GABA/Glutamate Neuron Differentiation in Autism Spectrum Disorders
研究者たちは、重度の特発性自閉スペクトル症（ASD）を有する個体における神経発達変化を調べるために、iPSC由来の3D神経培養を使用した。ASD由来オルガノイドは、加速された細胞周期およびGABA作動性抑制性ニューロンの過剰産生を示した。RNA干渉を用いて、転写因子FOXG1の過剰発現がGABA作動性ニューロン過剰産生の原因であることを示した。[Cell]ト
The Brazilian Zika Virus Strain Causes Birth Defects in Experimental Models
科学者たちは、ブラジルのジカウイルスの胎児に感染し、小頭症の兆候を含む子宮内の成長制限を引き起こすことをマウスで実証した。さらに、このウイルスはヒトの皮質前駆細胞を感染させ、細胞死の増加を示した。彼らは、ヒト脳オルガノイドへの感染が増殖領域の減少および皮層の破壊をもたらすことを報告している。[Nature]
Functional Cortical Neurons and Astrocytes from Human Pluripotent Stem Cells in 3D Culture
研究者たちはヒト多能性幹細胞（hPSCs）から皮質スフェロイド（hCS）と名づけられた積層された大脳皮質様構造を形成させるための、シンプルで再現可能な3D培養方法を提示している。hCSは深部および表層の両方の皮質層からのニューロンを含み、体内（in vivo）胎児の発生に転写的にマッピングされた。これらのニューロンは、電気生理学的に成熟し、自発的活動を示し、非反応性アストロサイトに囲まれ、機能的シナプスを形成した。[Nat Methods]
Self-Organization of Axial Polarity, Inside-Out Layer Pattern, and Species-Specific Progenitor Dynamics in Human ES Cell-Derived Neocortex
ヒトES細胞の3D培養を使用して、科学者たちはヒト皮質形成の新しい自己組織化の側面を示した。皮質の極性の自発的発達、曲がりくねった形態および複雑なゾーンの分離。この3D培養は、ヒトに豊富に存在するがマウスの新皮質には存在しない、種特異的前駆細胞および外側壁の放射状グリアを形成する。[Proc Natl Acad Sci USA]
Cerebral Organoids Model Human Brain Development and Microcephaly
脳オルガノイドはヒト皮質発達の特徴、すなわち豊富な外側壁の放射状グリア幹細胞を伴う特徴的な前駆細胞の組織化を再現することが示された。科学者たちはRNA干渉および患者特異的なiPS細胞（iPSCs）を用いて、マウスで再現困難な小頭症をモデル化した。このモデルは、患者検体由来のオルガノイドにおける早期のニューロン分化を示し、疾患の表現型の説明に役立つだろう。[Nature]
Self-Organized Formation of Polarized Cortical Tissues from ESCs and Its Active Manipulation by Extrinsic Signals
研究者たちは効率的な3D凝集培養を用いて、ES細胞からの基底面に偏極した皮質組織の自己組織化形成を実証した。形成された機能的移植できる皮質ニューロンは、体内（in vivo）と体外（in vitro）で適切な長距離連結を形成することが可能である。[Cell Stem Cell]
