人脑器官是源自人多能干细胞的三维脑类组织,具有建模神经,精神病和发育障碍的有希望的潜力。虽然已经深入研究了人脑类器官的分子和细胞方面,但它们的功能特性(例如器官神经网络(ONNS))在很大程度上得到了研究。在这里,我们总结了人类脑器官中功能性ONN的理解,表征和应用方面的最新研究进展。我们首先讨论ONN的形成,并跟进包括微电极阵列(MEA)技术和钙成像在内的特征策略。此外,我们重点介绍了使用ONN的最新研究来研究RETT综合征和阿尔茨海默氏病等神经系统疾病。最后,我们提供了对在基础研究和翻译应用中使用ONN的未来挑战和机会的看法。
败血症是一种因感染而导致免疫失调沉淀的综合征,代表归因于疾病的全球死亡率的关键因素。最近的共识将败血症描述为宿主对感染不良反应的器官功能障碍的危险状态。它掩盖了败血症所涉及的免疫机制的复杂性和广度,其特征在于同时过度炎症和免疫抑制。败血症与免疫反应的失调高度相关,免疫反应的失调主要由各种免疫细胞及其相互作用介导。该综合征可导致多种并发症,包括全身性炎症反应,代谢障碍,传染性休克,mod和DIC。此外,过去几年对败血症进行了更多的研究。通过靶向NF-B,JAK-Stat,PI3K-AKT和P38-MAPK等信号传导途径,已改善或治疗了败血症的病理特征。联合药物治疗比败血症的单一药物疗法更好。本文将回顾败血症发病机理和治疗方面的最新进展。
意识——而将 HBO 视为没有意识可能会对它们造成伤害——我们应该假设它们确实有意识。本文强调了采用预防原则的方法论优势:它使我们能够回避 HBO 是否具有意识的问题(“是否”问题),而是直接解决 HBO 可以拥有哪些类型的意识体验的问题(“什么类型”问题),其中“什么类型”问题比“是否”问题更容易处理。通过解决“什么类型”问题(特别是 HBO 可以拥有哪些类型的价态体验的问题),我们将能够检查 HBO 应得多少道德考虑。考虑到这一点,本文借助意识实验研究来应对“什么类型”问题,并提出了一个支持限制在生物科学中创造和使用 HBO 的道德框架。
嵌合可以发生在一个物种内,也可以发生在两个不同物种之间。后一种类型引起了科学家的兴趣,因为它可能是一种生成适合人类移植的器官的方法。提出的策略是从非人类动物胚胎(通常是猪)和人类干细胞中产生嵌合体。最终,在嵌合体成年后,干细胞捐赠者将接受来自嵌合体的新的类人器官移植。当然,跨物种和牺牲动物生命进行器官移植会带来一些道德负担,但嵌合体研究已经流行了几十年,并预示着那些需要移植的人可能会有一个更光明的未来。本模块的目标是让学生了解嵌合体研究的主题,特别是它与器官移植的关系,并引发围绕这一医学进步的伦理问题的健康辩论。
抽象背景 - 器官捐赠和器官移植是指一种医疗方法,该方法涉及用健康的人体代替人体中患病或受损的器官或组织。手术技术,免疫学和医学的进展促进了移植程序的进步。如今,可以成功地移植各种器官,器官零件和组织。 根据相关的身体部分,捐赠的器官可以来自已故的捐赠者或活着的人。 在捐赠自己的器官方面朝着积极方向影响个人的因素已在先前的研究中提出,作为线人的社会经济地位,教育水平,年轻,性别,向家庭成员捐款和社会支持。 目的 - 本研究的目的是综合有关个人对器官捐赠的态度和决定的定性和定量研究,以及影响这些问题的因素。 材料和方法 - 针对影响个人的因素,在PubMed,Embase,Cinahl和Web of Science数据库上进行了系统搜索,以影响个人向其他人捐赠其器官。 进行了归纳主题分析,以产生主题和支持子主题。 包括15项研究。 结果 - 三个主要主题是:社会经济和文化因素,对医疗保健系统的不满和不信任。 未指定的捐助者表现出对不同因素的深刻感,这些因素影响了个人向其他人捐赠其器官。如今,可以成功地移植各种器官,器官零件和组织。根据相关的身体部分,捐赠的器官可以来自已故的捐赠者或活着的人。在捐赠自己的器官方面朝着积极方向影响个人的因素已在先前的研究中提出,作为线人的社会经济地位,教育水平,年轻,性别,向家庭成员捐款和社会支持。目的 - 本研究的目的是综合有关个人对器官捐赠的态度和决定的定性和定量研究,以及影响这些问题的因素。材料和方法 - 针对影响个人的因素,在PubMed,Embase,Cinahl和Web of Science数据库上进行了系统搜索,以影响个人向其他人捐赠其器官。进行了归纳主题分析,以产生主题和支持子主题。包括15项研究。结果 - 三个主要主题是:社会经济和文化因素,对医疗保健系统的不满和不信任。未指定的捐助者表现出对不同因素的深刻感,这些因素影响了个人向其他人捐赠其器官。宗教因素,恐惧和偏见,性别差异,家庭成员的影响以及没有受到医疗保健专业人员对待的良好对待,只是本研究中所述的少数因素。
类器官是从模仿特定器官的组织和功能的干细胞中得出的三维结构,使其成为研究生物学中复杂系统的宝贵工具。本文探讨了复杂系统理论在理解和将器官表征为复杂的生物系统典范中的应用。通过识别和分析在各种自然,技术和社会复杂系统中观察到的共同设计原理,我们可以深入了解控制器官行为和功能的基本机制。本综述概述了复杂系统中发现的一般设计原理,并演示了这些原理如何在器官中表现出来。通过将类器官视为复杂系统的表示,我们可以阐明我们对它们正常生理行为的理解,并获得对可能导致疾病的改变的宝贵见解。因此,将复杂的系统理论纳入器官的研究可能会促进生物学的新观点,并为新的研究和治疗干预措施铺平道路,以改善人类健康和福祉。
脑类器官是从多能干细胞中得出的,可以向我们展示来自干细胞的自发器官发生中发生的情况,以及通过良好定义的提示在诱导过程中发生的情况。因此,他们提供了一种理解大脑发育的另一种方法。此外,使用诱导的多能干细胞(IPSC)来推导人脑ORGA-NOIDS为建模脑部疾病提供了独特的机会。IPSC衍生的脑类器官可用于研究遗传变异和某些脑表型之间的因果关系,以模拟异质性病因的疾病,甚至开发治疗方法[1,2]。虽然我们远非建模大脑的完整发展过程,但已经在建模该过程方面采取了令人印象深刻的步骤。许多挑战限制了脑器官的效用,其中缺乏血管。当缺乏脉管系统的类器官生长时,缺氧以及缺乏营养和去除代谢物时,在器官的内部越来越严重,导致细胞应激和死亡。与此相一致,脉管造成的脑器官中的细胞表达与胁迫相关基因的标记,表明细胞应激水平增加。因此,缺乏脉管系统会导致细胞缺陷,并限制了脑器官的大小。缺乏脉管系统还消除了血管的内皮细胞信号传导,这是适当发育的大脑所需的。血管细胞形成神经祖细胞发育的利基市场;它们的缺失会影响祖细胞的发育。此外,有效的氧气和营养素和去除代谢物可能会改善脑器官的区域化,这在当前技术中大多是缺少的。血管性人脑器官的一种方法是将它们移植到免疫缺陷啮齿动物的大脑中(图1A)。这导致了移植的脑器官的血管化和改善的成熟[3,4]。然而,将脑器官移植到啮齿动物大脑中很难扩大。此外,人血管细胞中的基因表达与啮齿动物细胞并不完全相同,这可能会导致脑器官发育的差异。
器官是从胚胎干细胞培养物,诱导多能干细胞或从器官分离的成年干细胞的三维。肠道器官是从器官分离的成年干细胞产生的第一个类器官。这首先是由于以下事实:多能干细胞在肠上皮中大量存在,必须确保每2至3天完全更新其上皮层。从成年干细胞中培养的肠道类器官,包括在小型活检中,再现肠上皮的几个功能,包括其分泌,吸收功能或其障碍功能。从成人组织分离的干细胞中肠道器官的培养也使从患者培养“病理”器官成为可能。已经表明,这些培养物保持在患有克罗恩氏病或出血性重凝性患者或来自癌症组织时的癌症表型的患者的患者中,例如炎症表型。因此,肠道器官的培养物代表了生理学和肠道病理生理学研究的强大研究模型,但也是治疗性筛查的工具。对肠道器官培养的未来应用包括临床体外试验,个性化医学方法以及促进上皮再生。
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