摘要驳斥人类脑器官发展知觉的可能性是不明智的。但是,考虑到当前的器官时,对此思想的怀疑是适当的。是共识的点,即脑死亡不是有意识的,并且当前的类器官缺乏功能正常的脑干。仍然存在令人不安的预警信号,这表明Organoid研究可能会在不久的将来创造出感性的形式。谨慎行事,对“脑干规则”的神经基础的看法截然不同的研究人员应团结起来:如果神经类器官发展或支配功能的脑干,以调节唤醒并导致睡眠效果周期,那么这是一个候选人。如果器官研究导致了候选感人的创造,则可能是适当的暂停或无限期禁止创建相关类型类型的类型的。前进的方式与现有动物研究的方法更一致,是需要道德审查和危害危害分析,以进行所有关于候选感知的研究。
类器官和芯片上的器官属于微生物生理系统(MPS)的支柱,通常将其定义为微型细胞培养物(通常是三维(3D)模型),这些模型是人类生理学方面(Skardal等,2016; Clevers,2019年)。今天,自2D细胞培养物和动物模型是我们作为临床前和基础科学实验模型系统的唯一选择以来,我们的领域已经取得了显着的进步。我们有幸可以通过在3D中实现它们来增加无数的单元线(Prestwich等,2007)。我们已经生成了生物材料方法,以创建多种方法来支持人类患者(基于原代细胞)的3D器官和组织构建体。(Mazzocchi等,2017)。我们已经将微流体装置技术与3D细胞培养物合并,以产生组织和碎屑平台(Bhise等,2014)。这是一个快速发展的领域。然而,鉴于生物医学研究对2D细胞培养物和动物模型的依赖,这些模型的采用虽然虽然成长 - 但仍受到限制。(Maltman和Przyborski,2010年)。在这个专业的挑战中,我们考虑了议员的利益,障碍以及当前的实施和未来方向。
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脑器官可以对人脑发育的机械研究,并提供了在不受约束的发育系统中探索自我组织的机会。在这里,我们在荧光标记的人类诱导的多能干细胞产生的无引导的脑类器官上建立了长期的实时光片显微镜,这可以跟踪器官发育的数周的数周来跟踪Tis-Sue形态,细胞行为和亚细胞特征。我们提供了一种新型的双通道,多摩萨克和多蛋白标记策略,融合了一种计算反复运动方法,以同时量化有机体发育中的不同亚细胞特征。我们跟踪肌动蛋白,微管蛋白,质膜,核和核包膜动力学,并在组织状态过渡期间(包括神经上皮诱导,成熟,亮度,亮度和脑部调节)的细胞形态和对齐变化。基于成像和单细胞转录组模态,我们发现发育神经上皮内的腔膨胀和细胞形型组成与涉及细胞外基质(ECM)路径调节剂和机械素的基因的调节程序的调节有关。我们表明,外的矩阵增强了管腔膨胀以及脑形成,并且在没有外源基质的情况下生长的无引导器官会改变形态,随着神经犯罪和尾巴化的组织认同的增加。总的来说,我们的工作为研究人脑形态动力学提供了新的攻击,并支持一种观点,即在大脑区域化过程中,矩阵挂钩的机械感应动力学起着核心作用。矩阵诱导的区域引导和管腔形态发生与Wnt和Hippo(YAP1)信号通路有关,包括对Wnt配体分泌介质(WLS)的空间限制诱导,标志着非远程脑脑脑区域的最早出现。
分化成多个细胞群,这些细胞群在三维 (3D) 培养中自组织或组装成类似体内微器官的组织。Yoshiki Sasai 研究小组和 Hans Cleves 研究小组首次证明,在 3D 条件下培养时,多能干细胞 (PSC) 和成体干细胞 (ASC) 能够自组织成类似微器官的结构。Sasai 研究小组证明,3D 培养中的小鼠胚胎干细胞 (ESC) 聚集体能够自主产生极化的皮质神经上皮、优雅的视杯和垂体前叶结构 [1-3]。同时,Cleves 小组的 Sato 等人证明在 3D 基质胶中培养的单个 Lgr5 阳性小鼠肠干细胞能够形成肠隐窝 - 绒毛结构 [4]。这些工作证明了体外培养细胞卓越的自组织能力,并开辟了类器官领域的新道路。在过去十年中,类器官领域得到了蓬勃发展 [5, 6]。自 Sasai、Clevers、Sato 及其同事的研究以来,已报道了大多数小鼠和人类器官的类器官,包括大脑、肠、胃、肝脏、肺、肾、血管和心脏 [7 – 13]。在本综述中,我们将重点介绍哺乳动物(特别是人类)早期发育的类器官,这些类器官也因结构不同而被称为胚状体、胚芽状体或原肠胚状体。我们还将总体讨论类器官领域的未来发展方向。
2。Lorch JH等。 在放射胺难治性区分甲状腺癌(RAIR DTC)中,Nivolumab(n)加iimimumab(i)的II期研究与构成(ATC)和髓质甲状腺癌(MTC)中的甲状腺DTC(RAIR DTC)。 临床肿瘤学杂志38,第1期。 15_suppl(5月20日,2020年5月20日)6513 - 6513。 3。 Haugen B等。 lenvatinib加上放射性碘 - 弗拉克(Rair),进行性分化甲状腺癌(DTC)的患者的pembrolizumab联合疗法:多中心II期国际甲状腺甲状腺肿瘤学小组试验的结果。 临床肿瘤学杂志38,第1期。 15_suppl(5月20日,2020年5月20日)6512 - 6512。 4。 Schlumberger M等。 lenvatinib与放射性碘 - 抗毒性甲状腺癌中的安慰剂。 n Engl J Med 2015; 372:621 - 30。 5。 Subbiah V等。 dabrafenib和Trametinib治疗局部晚期或转移性BRAF V600突变剂甲状腺癌的患者。 临床肿瘤学杂志2018; 36:7 - 13。 6。 Capdevila J等。 PD-1阻滞性甲状腺癌中的阻滞。 临床肿瘤学杂志38,第1期。 23(2020年8月10日)2620 - 2627。 7。 Cabanillas Me等。 atezolizumab与靶向甲状腺甲状腺癌(ATC)的靶向疗法组合。 临床肿瘤学杂志2020; 38(15)。 8。 iyer PC等。 抢救pembrolizumab添加到激酶抑制剂疗法中,用于治疗甲状腺肿瘤癌的治疗。 J免疫癌症2018; 6:68。Lorch JH等。在放射胺难治性区分甲状腺癌(RAIR DTC)中,Nivolumab(n)加iimimumab(i)的II期研究与构成(ATC)和髓质甲状腺癌(MTC)中的甲状腺DTC(RAIR DTC)。临床肿瘤学杂志38,第1期。15_suppl(5月20日,2020年5月20日)6513 - 6513。3。Haugen B等。 lenvatinib加上放射性碘 - 弗拉克(Rair),进行性分化甲状腺癌(DTC)的患者的pembrolizumab联合疗法:多中心II期国际甲状腺甲状腺肿瘤学小组试验的结果。 临床肿瘤学杂志38,第1期。 15_suppl(5月20日,2020年5月20日)6512 - 6512。 4。 Schlumberger M等。 lenvatinib与放射性碘 - 抗毒性甲状腺癌中的安慰剂。 n Engl J Med 2015; 372:621 - 30。 5。 Subbiah V等。 dabrafenib和Trametinib治疗局部晚期或转移性BRAF V600突变剂甲状腺癌的患者。 临床肿瘤学杂志2018; 36:7 - 13。 6。 Capdevila J等。 PD-1阻滞性甲状腺癌中的阻滞。 临床肿瘤学杂志38,第1期。 23(2020年8月10日)2620 - 2627。 7。 Cabanillas Me等。 atezolizumab与靶向甲状腺甲状腺癌(ATC)的靶向疗法组合。 临床肿瘤学杂志2020; 38(15)。 8。 iyer PC等。 抢救pembrolizumab添加到激酶抑制剂疗法中,用于治疗甲状腺肿瘤癌的治疗。 J免疫癌症2018; 6:68。Haugen B等。lenvatinib加上放射性碘 - 弗拉克(Rair),进行性分化甲状腺癌(DTC)的患者的pembrolizumab联合疗法:多中心II期国际甲状腺甲状腺肿瘤学小组试验的结果。临床肿瘤学杂志38,第1期。15_suppl(5月20日,2020年5月20日)6512 - 6512。4。Schlumberger M等。lenvatinib与放射性碘 - 抗毒性甲状腺癌中的安慰剂。n Engl J Med 2015; 372:621 - 30。5。Subbiah V等。dabrafenib和Trametinib治疗局部晚期或转移性BRAF V600突变剂甲状腺癌的患者。临床肿瘤学杂志2018; 36:7 - 13。6。Capdevila J等。PD-1阻滞性甲状腺癌中的阻滞。临床肿瘤学杂志38,第1期。23(2020年8月10日)2620 - 2627。7。Cabanillas Me等。atezolizumab与靶向甲状腺甲状腺癌(ATC)的靶向疗法组合。临床肿瘤学杂志2020; 38(15)。8。iyer PC等。抢救pembrolizumab添加到激酶抑制剂疗法中,用于治疗甲状腺肿瘤癌的治疗。J免疫癌症2018; 6:68。J免疫癌症2018; 6:68。
衍生的类器官(PDOS)[7]。使用CyTO3D®活死测定试剂盒,它们在卵巢癌PDO中有效地确定了跨不同类器官线的卵巢癌PDO的活死细胞(图3A)[7]。他们进一步研究了卵巢癌衍生的类器官中的卡铂 - 癌症耐药性,这些类器官表现出凋亡细胞群的增加(用CyTO3D®活死测定套件标记),而miR-1287- 5p水平升高(图3B)[8]。Miao H等人进行的一项药物发现研究使用CYTO3D®活死测定试剂盒在3D PDOS中鉴定活细胞在识别卵巢癌PDOS中DNA损伤修复中识别效力毒化抑制蛋白1(FSP1)的新作用(图3C)[9]。Markus Morkel的另一项癌症研究使用Cyto3D®活死测定试剂盒来确定结直肠癌组织衍生的PDOS的细胞活力[10]。
Affiliations: 1 Department of Medicine, Division of Digestive Diseases, Emory University 2 Graduate Program in Biochemistry, Cell and Developmental Biology, Emory University 3 Institute of Molecular and Cell Biology, Agency for Science, Technology and Research (A*STAR), Singapore 4 Department of Physiology, Yong Loo Lin School of Medicine, National University of Singapore 5 Lead contact: agracz@emory.edu * these authors contributed equally对于手稿,作者没有宣布利益冲突作者贡献:JL,AG和ADG对实验进行了想法和设计。JL,AG,FT,SW,TH和ADG进行了实验。nb设计和生成的LGR5-2A-DTR等位基因。JL,AG和ADG编写并编辑了手稿。致谢作者感谢Gracz Lab的成员对手稿的有益对话和批判性审查。这项工作由NIH R35GM142503(GRACZ)和R35GM142503-01S1(GRACZ)资助。这项工作得到了埃默里小鼠转基因和基因靶向核心(TMF)的部分支持,该核心由国家推进NIH的转化科学中心提供了额外的支持(UL1TR000454)。
Thomas Hartung 1,2 * , Lena Smirnova 1 , Itzy E. Morales Pantoja 1 , Akwasi Akwaboah 3 , Dowlette-Mary Alam El Din 1 , Cynthia A. Berlinicke 4 , J. Lomax Boyd 5 , Brian S. Caffo 6 , Ben Capello 7 , Cohen Lowry , Lowry 8 . Curley 7 , Ralph Etienne-Cummings 3 , Raha Dastgheyb 10 , David H. Gracias 11,12,13,14,15,16 , Frederic Gilbert 17 , Christa Whelan Habela 10 , Fang Han 18 , Timothy D. 19 , Harris Hill 2 , Eric Hermann , 21 . Qi Huang 11 , Rabih E. Jabbour 22 , Erik C. Johnson 20 , Brett J. Kagan 23 , Caroline Krall 1 , Andre Levchenko 24 , Paul Locke 1 , Alexandra Maertens 1 , Monica Metea 25 , Alysson R. Muotri 227 , Paul Rhealton 28 mus 20 , Jesse D. Plotkin 1 , Paul Roach 29 , July Carolina Romero 1 , Jens C. Schwamborn 30 , Fenna Sille ´ 1 , Alexander S. Szalay 31,32,33 , Katya Tsaioun 1 , Daniel Tornero 35 , Jolstein , Jolstein , 36 . 37
Thomas W Dennison,1,2,3 Rachel d Edgar ,4,5 Felicity Payne payne ,1,2 Komal M Nayak,1,2 Alexander DB Ross,1,2,6 Aurelie Cenier,2,7 Claire Glemas,1,8 Claire Glemas,1,8 Federica,giaser,juc thris,3岁,3岁,3岁Salvestrini,8 Georgia Stavrou,2 Franco Torrente,8 Kimberley Brook,8 Claire trayers,10 Rasa Elmentaite,9 Gehad Youssef,3 BálintTél Jenke,15.16 Natasha G,8 Natasha Thomas,2 Erasmo Miele,17 Abdulrahman al-Mohammad,2 Greta Guarda,18 Subra Kugathasan,19.20 Suresh venkates Clawar,212 Menna Tomas,23 Stro-Dopopico,21 Ond popopico,21 suke suriio strio Okjun Lee,1,3 Xingze Xu,1,3 Erica Bello,3 Namshik Han,3,26 Daniel R. Zerbino,4 Sarah A Teichmann,28岁,Robert Heusch,28岁,Nysch Francesca Perrone,1,2 Matthias Zilbauer