Modellierung der Blut-Hirn-Schranke und zerebraler kavernöser Fehlbildungen mit Organoiden
2024
Cincinnati Children's Hospital Medical Center, Cincinnati, USA(1)
Mayo Clinic College of Medicine and Science, Rochester, USA(2)
University of California, San Diego, USA(3)
Mayo Clinic College of Medicine and Science, Rochester, USA(2)
University of California, San Diego, USA(3)
Die menschliche Blut-Hirn-Schranke (hBBB) ist eine hochspezialisierte Struktur, die den Durchgang durch Blut und Kompartimente des zentralen Nervensystems (ZNS) reguliert. Trotz ihrer entscheidenden physiologischen Rolle gibt es keine zuverlässigen In-vitro-Modelle, die die Entwicklung und Funktion der hBBB nachahmen können. Hier wurden hBBB-Assembloide aus Gehirn- und Blutgefäßorganoiden konstruiert, die aus menschlichen pluripotenten Stammzellen gewonnen wurden. Der Erwerb von Blut-Hirn-Schranken-spezifischen molekularen, zellulären, transkriptomischen und funktionellen Eigenschaften wurde validiert und eine umfassende neurovaskuläre Wechselwirkung mit einem räumlichen Muster innerhalb der hBBB-Assembloide wurde entdeckt. Unter Verwendung von von Patienten stammenden hBBB-Assembloiden zur Modellierung zerebraler kavernöser Fehlbildungen (CCMs) konnte festgestellt werden, dass diese Assembloide die bei Patienten beobachtete Anatomie des Kavernoms und den Abbau der BBB nachbildeten. Beim Vergleich von Phänotypen und Transkriptom zwischen von Patienten stammenden hBBB-Assembloiden und primären menschlichen Kavernomgeweben wurden CCM-bezogene molekulare und zelluläre Veränderungen aufgedeckt. Zusammenfassend wurden hBBB-Assembloide gezeigt, die die Kerneigenschaften des hBBB nachahmen, und eine möglicherweise zugrunde liegende Ursache für CCMs konnte identifiziert werden.
Modeling blood-brain barrier formation and cerebral cavernous malformations in human PSC-derived organoids
Ziyuan Guo(1), L. Frank Huang(2), Sheng Zhong(3)
Eingestellt am: 24.06.2024
[1] https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(24)00146-2
