人前脑类器官中的脑震荡性损伤改变神经发生与神经免疫信号

创伤性脑损伤（TBI）是长期神经功能障碍的主要原因，然而人类特异性损伤反应的机制仍知之甚少。啮齿类TBI模型为TBI的机制和病理生理学提供了重要见解，但可能无法捕捉人类特异性的发育和分子反应。在此，我们建立了一种人前脑类器官（hFBO）损伤范式，以考察对脑震荡性损伤的发育阶段特异性和区域特异性反应。背侧和腹侧hFBO分别富集谷氨酸能和GABA能神经元，在体外培养80天（DIV）时表现出具有基本放电特征的渐进性生理成熟，至150 DIV时出现自发突触活动。在25 DIV时对背侧和腹侧hFBO（此时以神经祖细胞为主）造成损伤，可引起与严重程度成比例的细胞死亡，并增加神经增殖标志物及TLR4/NF-{kappa}B相关神经免疫信号的表达。在150 DIV时对生理成熟的类器官造成损伤，可产生严重程度依赖的急性细胞内钙失调。总之，这些发现建立了一个基于人类类器官的平台，可捕捉对脑震荡性损伤反应中发育阶段依赖的神经发生、分子和细胞功能障碍。

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