近日，我中心科研团队在《Advanced Science》上发表了题为 “Niche-Mediated Neural Priming Enables Robust and Scalable Generation of Human Choroid Plexus Organoids”的研究论文。该研究发现改变人胚胎干细胞（human Embryonic Stem cells, hESCs）的培养微环境/生境，增强其神经预启动（Neural Priming），可以显著增加脉络丛类器官（Choroid Plexus Organoids, ChP Organoids）的诱导分化效率，为人脉络丛发育解析、脑脊液功能研究以及神经系统疾病建模提供了新的实验平台。该研究证实干细胞扩增阶段的培养微环境能够预先塑造细胞谱系倾向性，为高效构建其它组织来源的类器官提供了新的思路。

脉络丛（Choroid plexus, ChP）是脊椎动物脑室中的一种特殊结构，由上皮细胞包裹着间质、有孔毛细血管网组成。脉络丛分泌脑脊液（Cerebrospinal fluid, CSF），并参与形成血-脑脊液屏障（blood-cerebrospinal fluid barrier, B-CSF-B），在大脑发育和维持稳态中发挥重要的作用，并参与阿尔茨海默病（Alzheimer’s disease, AD）等多种神经系统疾病的发生发展。尽管目前有研究建立了脉络丛类器官模型，但稳定、可规模化的人脉络丛体外模型仍然十分匮乏，且现有模型大多忽视了干细胞培养微环境对细胞命运的调控作用。因此，建立高效的人脉络丛类器官构建体系对开展人脑发育与神经病理机制研究具有重要意义。

本研究发现，在皮肤类器官诱导过程中会零星自发产生脉络丛类器官，但效率很低（<3%）。经过筛选，研究团队发现，将人胚胎干细胞培养基由E8切换为mTeSR1后，脉络丛类器官诱导效率大幅提升至约68%。作用机制在于mTeSR1培养的hESCs中WNT、BMP信号通路活性受到抑制，但神经上皮分化潜能却上升。该类器官呈“树状”结构，树冠区域为极化的脉络丛分泌上皮，主干为内源间质，且上皮包裹间质，与体内脉络丛组织构型相似。该模型虽不具备封闭囊腔，但也能分泌类脑脊液（CSF-like fluid, iCSF），可实现非损伤、多次收集iCSF及其外泌体，蛋白组学证实iCSF及其外泌体的蛋白组分与人天然脑脊液高度相似。转录组分析表明该类器官具备多脑室脉络丛混合身份，可能以第四脑室（后脑）脉络丛为主；且高表达ACE2、NRP1，对SARS-CoV-2易感，高度模型体内脉络丛。该类器官为解析人脉络丛早期发育、基质-上皮互作、脑脊液外泌体功能，以及神经系统疾病、中枢病毒感染病理机制及药物评价研究提供了可靠的人源体外模型。

本研究第一通讯单位为贵州医科大学组织工程与干细胞研究中心和转化医学研究中心，中心陈忠良副教授、基础医学院姜良霞博士为论文共同第一作者，贵州医科大学苏敏教授、出良钊教授、罗鹏教授以及兰州大学罗荣灿教授为本论文共同通讯作者。该研究项目获得中国博士后科学基金面上项目、干细胞基础研究与转化应用贵州省院士工作站平台项目等多项课题资助。

原文链接：https://advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.77512