Vodič za početnike o upotrebi moždanih organoida za neuronaučnike: sistematski pregled.
Stem cell research & therapy
Sažetak istraživanja
Pozadina Prvi protokol organoida ljudskog mozga predstavljen je početkom prethodne decenije, a od tada je ovo polje svjedočilo razvoju mnogih novih modela specifičnih za regiju mozga, te kasnijim adaptacijama i modifikacijama protokola. Ogromna količina dostupnih podataka o tehnologiji organoida mozga može biti neodoljiva za naučnike koji su novi u ovoj oblasti i posljedično smanjiti njihovu dostupnost. Ovdje smo imali za cilj pružiti praktičan vodič za nove istraživače u ovoj oblasti sistematskim pregledom publikacija o organoidima ljudskog mozga.
Metode Članci objavljeni između 2010. i 2020. odabrani su i kategorizirani za primjenu organoida u mozgu. Oni koji opisuju neurorazvojne studije ili protokole za nove organoidne modele dalje su analizirani za trajanje kulture moždanih organoida, poređenja protokola ključnih aspekata generisanja organoida i izvedeni testovi funkcionalne karakterizacije. Zatim smo sumirali pristupe korištene za različite modele i analizirali primjenu malih molekula i faktora rasta koji se koriste za postizanje regionalizacije organoida. Konačno, analizirali smo članke za sastav organoidnih tipova ćelija, prijavljene vremenske tačke po tipu ćelije i za markere imunofluorescencije koji se koriste za karakterizaciju različitih tipova ćelija.
Rezultati Snimanje kalcija i analiza patch clamp bili su najčešće korišteni testovi neuronske aktivnosti u organoidima mozga. Neuronska aktivnost je prikazana u svim analiziranim modelima, ali je aktivnost mreže ovisila o dobi, modelu i testu. Indukcija dorzalnih organoida prednjeg mozga prvenstveno je postignuta kombinovanom (dvostrukom) inhibicijom SMAD i Wnt signalizacije. Ventralna indukcija organoida prednjeg mozga izvedena je dvostrukom inhibicijom SMAD i Wnt signalizacije, zajedno sa dodatnom aktivacijom Shh puta. Cerebralni organoidi i model dorzalnog prednjeg mozga predstavili su najviše tipova ćelija između 35. i 60. dana. Na 84 dana, organoidi dorzalnog prednjeg mozga sadrže astrocite i potencijalno oligodendrocite. Imunofluorescentna analiza je pokazala specifičnu primenu neekskluzivnih markera za više tipova ćelija.
Zaključci Pružamo lako dostupan pregled kultura organoida ljudskog mozga, koji može pomoći onima koji rade s organoidima mozga da definiraju svoj izbor modela, vremena kulture, funkcionalnog testa, diferencijacije i strategije karakterizacije.
Prikaži originalni naslov i sažetak na engleskom
A beginner's guide on the use of brain organoids for neuroscientists: a systematic review.
Background The first human brain organoid protocol was presented in the beginning of the previous decade, and since then, the field witnessed the development of many new brain region-specific models, and subsequent protocol adaptations and modifications. The vast amount of data available on brain organoid technology may be overwhelming for scientists new to the field and consequently decrease its accessibility. Here, we aimed at providing a practical guide for new researchers in the field by systematically reviewing human brain organoid publications.
Methods Articles published between 2010 and 2020 were selected and categorised for brain organoid applications. Those describing neurodevelopmental studies or protocols for novel organoid models were further analysed for culture duration of the brain organoids, protocol comparisons of key aspects of organoid generation, and performed functional characterisation assays. We then summarised the approaches taken for different models and analysed the application of small molecules and growth factors used to achieve organoid regionalisation. Finally, we analysed articles for organoid cell type compositions, the reported time points per cell type, and for immunofluorescence markers used to characterise different cell types.
Results Calcium imaging and patch clamp analysis were the most frequently used neuronal activity assays in brain organoids. Neural activity was shown in all analysed models, yet network activity was age, model, and assay dependent. Induction of dorsal forebrain organoids was primarily achieved through combined (dual) SMAD and Wnt signalling inhibition. Ventral forebrain organoid induction was performed with dual SMAD and Wnt signalling inhibition, together with additional activation of the Shh pathway. Cerebral organoids and dorsal forebrain model presented the most cell types between days 35 and 60. At 84 days, dorsal forebrain organoids contain astrocytes and potentially oligodendrocytes. Immunofluorescence analysis showed cell type-specific application of non-exclusive markers for multiple cell types.
Conclusions We provide an easily accessible overview of human brain organoid cultures, which may help those working with brain organoids to define their choice of model, culture time, functional assay, differentiation, and characterisation strategies.
Izvorni podaci
- DOI
- 10.1186/s13287-023-03302-x
- PMID
- 37061699
- PMCID
- PMC10105545
- Provjereno
- 2026-07-26
Naslov i sažetak prevedeni su automatski i prijevod može sadržavati netačnosti ili neprecizne stručne izraze. Za sve detalje, citiranje i medicinsko tumačenje pregledajte originalnu englesku verziju članka. Ne donosite zdravstvene odluke samo na osnovu ovog prijevoda.
Pregledaj originalni članak na engleskom