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多组学分析揭示丙戊酸诱导的背侧前脑类器官中神经祖细胞、脑室样区域及细胞微环境变化
Multiomics analysis identifies VPA-induced changes in neural progenitor cells, ventricular-like regions, and cellular microenvironment in dorsal forebrain organoids
摘要
抗癫痫药物等药物可穿过胎儿屏障并影响发育中的大脑。产前暴露于抗癫痫药物丙戊酸（VPA）与神经发育障碍（包括先天性畸形和自闭症谱系障碍）风险增加相关。在动物模型和神经类器官中，VPA已被证明会改变Wnt通路等信号通路，为理解VPA诱导的神经发育缺陷提供了见解。本研究将背侧前脑类器官暴露于VPA 30天，并在组织、细胞和分子水平上检测其效应。VPA处理破坏了脑室样区域，表明细胞-细胞和细胞-基质相互作用存在缺陷。转录组学分析证实了细胞外基质（ECM）基因表达的改变，单细胞RNA测序分析识别出参与微环境感知的基因，如细胞机械感知和Hippo-YAP/TAZ信号通路。最后，蛋白质组学分析证实VPA通过破坏ECM蛋白的分泌改变了人背侧前脑类器官的微环境。总之，我们的研究表明，VPA处理的背侧前脑类器官可作为研究细胞外过程在脑发育中作用的模型，并有助于理解其破坏如何导致神经发育障碍。
实验方法
产品清单
| 名称 | 品牌 | 货号 |
|---|---|---|
| EVOS细胞成像系统 | Thermo Fisher | -- |
| 96孔V底低粘附板 | S-bio | MS-9096VZ |
| 24孔低粘附板 | -- | -- |
| 轨道摇床 | -- | -- |
| AggreWell™800 | -- | -- |
| 超低粘附V底96孔板 | -- | -- |
| 超低粘附24孔板 | -- | -- |
| 冷冻切片机 | -- | -- |
| Superfrost Plus载玻片 | VWR | -- |
| Leica DMi8显微镜 | Leica | -- |
| Zeiss LSM710 | Zeiss | -- |
| Zeiss LSM980 Airyscan | Zeiss | -- |
| Echo Revolution转盘 | -- | -- |
| Leica SP8共聚焦显微镜 | Leica | -- |
| Chromium芯片 | 10x Genomics | -- |
| Chromium控制器 | 10x Genomics | -- |
| Ultimate3000 RSLC系统 | -- | -- |
| Orbitrap Tribrid Fusion质谱仪 | Thermo Fisher Scientific | -- |
| Ultimate3000 RSLC系统联用Orbitrap Tribrid Fusion质谱仪 | -- | -- |
| µPAC纳升液相色谱柱 | PharmaFluidics | -- |
| 35毫米，高网格-500玻璃底培养皿 | Ibidi | 81168 |
| Pavone纳米压痕仪 | Optics11life | -- |
| FLUOVIEW FV4000MPE多光子激光扫描显微镜 | Evident/Olympus | -- |
| InSight X3+可调谐超快激光器 | Spectra-Physics | -- |