上海科学家构建首个SpV类器官：为研究人脑提供重要窗口

我国科学家成功构建脊髓三叉神经核团类器官，为研究大脑奥秘提供重要窗口

近日，上海科技大学生命科学与技术学院的向阳飞课题组在《细胞-干细胞》杂志上发表了一项研究成果，成功构建了脊髓三叉神经核团（Spinal trigeminal nucleus, SpV）特异的人脑类器官，并完成了核团相关的脑区间连接体外模型的构建。这是对大脑研究的重要突破，为人脑奥秘的探究提供了新的窗口。

脊髓三叉神经核团（SpV）是位于后脑的最大颅神经核，负责接收并传递外周感觉信息至上行的其他脑区。然而，由于目前尚无相应的人源性SpV模型，对其发育、功能及其病理机制的研究受到了限制。因此，构建SpV类器官成为了解决这一问题的有效途径。

向阳飞课题组在研究中解析了SpV类器官的特征及其细胞谱系发育过程，并发现SpV神经元在长期培养中自发形成轴突束结构，这种结构可以延伸至脑内其他区域，与其他神经细胞形成连接，从而传递神经信号。这一发现表明SpV神经元在脑类器官中具有模拟其在真实大脑中的连接和功能的潜力。

此外，研究人员还对SpV类器官和丘脑类器官进行了融合培养，以模拟SpV与丘脑之间的连接。研究发现，SpV神经元向丘脑侧投射的能力显著强于丘脑神经元向SpV区域的投射能力，这与体内不同脑区间的连接特征相一致。同时，通过逆行示踪、光遗传、钙成像、电极刺激与记录等多种研究手段，研究人员进一步证实了在融合类器官中，SpV细胞与丘脑细胞之间建立了连接。

向阳飞表示，尽管脑类器官已被广泛应用于研究脑发育、遗传性脑发育疾病、神经退行疾病、脑进化、再生医学、脑肿瘤以及病原体感染等领域，但它并不能替代人脑。脑类器官的目的是尽量在体外培育出能够更好地体现人脑关键特征的培养物，为研究人脑提供一种更便捷和可及的窗口。

展望未来，向阳飞团队将继续开展更多功能研究，以分析SpV-丘脑融合类器官中两种神经组织之间的功能连接以及在发育过程中对彼此的影响。此外，他们将运用SpV类器官及融合类器官模型进行发育与病理机制研究。