科研|cell|杨辉等在小鼠内生成大鼠前脑组织

俺在九八五 2024-07-28 02:07:45
异种嵌合体由不同物种的细胞构成,是研究基因功能与细胞发育机制的重要资源。这一研究领域因其在缓解全球器官供应短缺问题上的潜在价值而受到关注。通过一项名为异种囊胚互补(Interspecies blastocyst complementation)的技术,研究人员能够在宿主动物体内培养出另一个物种的器官。然而,尚未有研究实现在异种培育大脑组织。2024年4月,中科院杨辉/周海波团队和中科院动物研究所郭帆团等组在cell发文,开发了一种名为C-CRISPR based Blastocyst Complementation(CCBC)的囊胚互补技术,利用该技术在小鼠胚胎上筛选出支持前脑囊胚互补的基因Hesx1,并成功在小鼠体内生成了功能性大鼠胚胎干细胞来源的前脑组织。通过将C-CRISPR技术与囊胚互补技术相结合,研究者开发出了一种新型囊胚互补系统,称为CCBC(C-CRISPR based Blastocyst Complementation)。这一系统可以快速测试目标基因是否适用于囊胚互补,并能一步完成器官重构嵌合体的生成。 研究通过行为学测试,包括Morris水迷宫实验、开放场测试和情境恐惧记忆测试,评估了同种和异种前脑补偿嵌合体的前脑功能。测试结果显示,WT+mESCs、Hesx1-/- +rESCs和Hesx1-/- +mESCs嵌合体在这些行为测试中的表现无显著差异,表明重建的前脑功能表现正常。这些结果表明Hesx1-/-小鼠胚胎为供体rESCs提供了适宜的发育环境,帮助其形成功能性的大鼠前脑组织。该研究为研究脑相关基因调控网络、神经细胞间的通信以及在进化背景下的大脑功能提供了新的研究途径。 

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