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Front Cell Neurosci:科学家深入探讨如何利用大脑类器官技术来揭示进行性多发性硬化症的发病机制

Front Cell Neurosci:科学家深入探讨如何利用大脑类器官技术来揭示进行性多发性硬化症的发病机制

来源:100医药网 2025-01-21 13:02

大脑类器官代表了体外3D建模的重大进展,也为深入探索人类大脑发育和病理学机制提供了一个非常复杂的平台,其具有推动对诸如多发性硬化症等神经系统疾病研究的显著潜力。

症(MS,Multiple sclerosis)是一种靶向作用机体系统(CNS)且让人衰弱的自身性疾病,其主要特点是持续的脱髓鞘和炎症发生,在临床上主要有三种不同的形式,即复发缓解型MS(RRMS)、原发性进行性MS(PPMS)和继发进行性MS(SPMS)。

尽管疾病修饰疗法(DMTs)能为RRMS患者提供一些疾病缓解,但对于进行性MS患者的治疗而言却让人非常沮丧,这一差距强调了科学家们迫切需要开发出先进的疾病建模技术来揭示进行性MS患者机体复杂病理学机制;人类诱导多能(iPSC)技术和大脑类器官如今正在成为在体外环境中进行2D和3D疾病建模最有前途的工具,这些创新性的方法能促使科学家们对密切模拟人类病理生理学的疾病机制进行研究,并能提供一种筛选治疗性化合物的新型平台,从而就超越了传统动物模型的局限性,然而,在疾病建模中部署大脑类器官或许存在着一些挑战,尤其是在非单基因疾病的背景下。

近日,一篇发表在国际杂志Frontiers in Neuroscience上题为 Brain organoid methodologies to explore mechanisms of disease in progressive multiple sclerosis 的研究报告中,来自剑桥大学的科学家们探讨了利用大脑类器官的方法来揭示进行性多发性硬化症(pMS)患者的发病机制。文章中,研究人员深入探讨了先进的大脑类器官技术,这些技术有望彻底改变科学家们对pMS的理解,从而为揭开其发病机制并推动变革型发现提供一条途径。

参与多发性硬化症病理学的细胞关键参与者

大脑类器官代表了体外3D建模的重大进展,也为深入探索人类大脑发育和病理学机制提供了一个非常复杂的平台,其具有推动对诸如多发性硬化症等神经系统疾病研究的显著潜力。相比传统的体外和动物模型而言,类器官能提供人类大脑结构更为的复制,包括其复杂的细胞多样性、结构组织和神经系统,从而使其与多发性硬化症研究特别相关。

尽管大脑类器官在多发性硬化症模型的应用正在不断进展,但随着先进技术的整合,比如长期培养、3D打印和微流体技术等,科学家们有望开发出能更密切模仿多发性硬化症复杂病理学机制的模型,此外,随着高分辨率工具(包括MEAs和AI驱动的算法)的应用,就能大大提高科学家们调查神经网络和疾病特异性机制的能力,这些研究进展对于加深理解多发性硬化症的病理生理学机制,尤其是其不同的进展形式至关重要,而针对多种形式的多发性硬化症,目前治疗选择非常有限。

通过更准确地模拟疾病状况,大脑类器官就能促进科学家们识别出潜在的治疗性靶点并改善药物的筛选过程,从而为开发有效的疗法提供新的路径。展望未来,大脑类器官在缩小基础研究和临床应用之间差距方面具有非常重要的前景,患者机体衍生的类器官能促进个体化的治疗,并提供量身定制的疗法,同时还能推动再生疗法进行中枢神经系统的修复。随着大脑类器官技术的不断发展,其将会对人类多发性硬化症研究和临床实践产生重大影响,尽管其尚处于早期阶段,但这一领域的持续进展表明,科学家们对多发性硬化症的理解和治疗或许会从根本上发生变化,从而有望促进突破性的发现并显著改善患者的治疗预后。(100yiyao.com)

参考文献:

Madalena B C Sim es-Abade, Marlene Patterer, Alexandra M Nicaise, et al. , Front Cell Neurosci. 2024 Dec 18:18:1488691. doi: 10.3389/fncel.2024.1488691.

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