人類神經類器官是研究神經功能的有前景的模型；然而，體外生長的類器官缺乏某些被認為對成熟至關重要的微環境和感官輸入。將患者來源的神經類器官移植到動物宿主中有助于克服這些局限性，并為神經類器官成熟和電路集成提供了一種方法。鑒于此，來自斯坦福大學的Sergiu P. Pa?ca等人開發了一種將人類干細胞衍生的皮質類器官（hCO）移植到新生大鼠體感皮層的方法。
文章要點：
1) 該研究中，人類誘導多能干細胞分化為人絨毛膜促性腺激素需要30-60天，移植過程本身需要每只動物約0.5-1小時，新生兒宿主的使用為電路集成提供了發育上適當的階段，并允許在活體動物宿主的皮層內生成和實驗操縱一個單位的人類神經組織，移植后，動物可以維持數百天，移植的hCO生長可以通過使用腦磁共振成像進行監測；
2) 此外，該研究描述了通過監測基因編碼的鈣反應和細胞外活性來評估體內人類神經回路功能，為了證明人類神經元與宿主的功能整合，該研究還描述了一種通過使用光遺傳學行為訓練范式來參與宿主神經回路和調節動物行為的程序，并且，移植的人類神經元可以通過多種方式進行離體表征，包括樹突形態重建、單核轉錄組學、光遺傳學操作和電生理學，這種方法可以從患者來源的細胞中發現細胞表型，并揭示有助于人類大腦從以前無法進入的發育階段進化的機制。
參考資料：
Kelley, K.W., Revah, O., Gore, F. et al. Host circuit engagement of human cortical organoids transplanted in rodents. Nat Protoc (2024).
10.1038/s41596-024-01029-4
https://doi.org/10.1038/s41596-024-01029-4
