Nature丨人类早期脑类器官发育的形态动力学研究

主要观点总结

人类大脑发育过程的复杂性及大脑类器官技术带来的突破。文章介绍了大脑类器官技术的进展、当前研究面临的挑战，以及细胞外基质（ECM）在神经发育中的作用。近日，Barbara Treutlein 和 Akanksha Jain在 Nature 期刊上发表的文章揭示了ECM通过调控WNT/Hippo信号通路指导人类大脑类器官的形态发生和区域模式化的分子机制。

关键观点总结

关键观点1: 大脑类器官技术的进展及其在研究人类大脑发育中的应用。

大脑类器官技术能够模拟人类大脑发育的关键事件，但面临缺乏高时空分辨率的动态成像技术和对细胞外微环境调控机制理解不足等挑战。

关键观点2: 细胞外基质（ECM）在神经发育中的多重角色。

ECM在神经发育中提供结构支持、介导细胞间通讯和调控信号通路。人类大脑发育的独特性可能导致ECM的作用存在差异。

关键观点3: ECM调控人类大脑类器官形态发生和区域模式化的机制。

研究发现外源性ECM显著促进神经上皮的极化和管腔动力学，特定ECM组分通过差异信号通路调控形态发生。单细胞水平的多通道荧光标记和形态计量学分析揭示了ECM依赖的细胞状态转变。

关键观点4: 创新性开发的长时程活体成像技术和多组学分析方法的应用。

这些技术揭示了ECM通过“机械-生化信号耦合”模式协调组织拓扑与细胞命运决定。研究发现无基质条件导致组织尾化，揭示了ECM的机械特性和生化组成的协同作用。

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