Напечатанная на 3D-принтере кора больших полушарий прижилась в эксплантах мозга мышей
Напечатанная на 3D-принтере кора больших полушарий прижилась в эксплантах мозга мышей

Пересадка тканей головного мозга, выращенных из клеток пациента, представляет потенциал для восстановления тяжелых повреждений, которые на данный момент считаются неизлечимыми. Однако до настоящего времени не было доказательств восстановления правильной архитектуры нейронов при пересадке отдельных клеток на модельных животных. Группа ученых из Оксфорда приблизилась к решению этой проблемы, создав двухслойную модель коры больших полушарий с использованием 3D-принтера. Эксперименты на эксплантах мозга мышей подтвердили успешное приживание такой структуры.
Технология 3D-печати живых тканей предоставляет перспективы для восстановления поврежденных органов, включая мозг. Один из активно исследуемых подходов — использование этой технологии для замещения поврежденных участков мозга. В последнем исследовании ученые из Оксфорда разработали образец коры головного мозга из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека (hiPSC) и успешно прижили его на срезе мозга мыши.
Обычно кора головного мозга имеет шестислойную архитектуру с уникальными для каждого слоя нейронами. Ученые предположили, что имплантация тканей, имитирующих клеточную архитектуру коры, может быть более эффективной по сравнению с пересадкой отдельных клеток и органоидов, не обладающих сложной структурой.
Для создания ткани, приближенной по архитектуре к коре головного мозга, исследователи дифференцировали hiPSC в два подтипа нейрональных предшественников — верхнего и глубокого слоев, используя 3D-печать. После этого они получили несколько слоев, содержащих клетки и внеклеточную матрикс. Эти клетки прошли созревание и сформировали отростки.
Ученые также успешно получили нейрональные предшественники глубокого слоя и провели долгий протокол дифференциации для получения нейронов верхнего слоя коры. Затем они использовали эти клетки-предшественники для создания двухслойной модели коры головного мозга, используя 3D-печать.
Следующим этапом стало исследование эффективности этих структур при трансплантации в экспланты мозга мышей. Ученые обнаружили, что напечатанные ткани сохраняют свою архитектуру и функциональность, интегрируясь в мозг хозяина. Это включает формирование отростков, миграцию нейронов и согласованную активность клеток.
Это исследование приближает нас к возможности восстановления не только выживаемости, но и архитектуры поврежденных участков мозга. Такие методы могут быть ключевыми в будущих исследованиях, направленных на создание более реалистичных тканей мозга и их применение для восстановления после неизлечимых повреждений.
Источник
Jin, Y., et al. Integration of 3D-printed cerebral cortical tissue into an ex vivo lesioned brain slice // Nature Communication (2023). DOI: 10.1038/s41467-023-41356-w
Файлы
Какова ваша реакция?






