Fusion of Regionally Specified hPSC-Derived Organoids Models Human Brain Development and Interneuron Migration.
Fusion of Regionally Specified hPSC-Derived Organoids Models Human Brain Development and Interneuron Migration.
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DOI：
10.1016/j.stem.2017.07.007
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发表时间：
2017-09-07
期刊：
影响因子：
23.9
通讯作者：
Park IH
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Xiang Y;Tanaka Y;Patterson B;Kang YJ;Govindaiah G;Roselaar N;Cakir B;Kim KY;Lombroso AP;Hwang SM;Zhong M;Stanley EG;Elefanty AG;Naegele JR;Lee SH;Weissman SM;Park IH
类器官技术为模拟大脑发育和神经系统疾病提供了独特的平台。虽然已经描述了几种重现皮质发生的方法，但直到最近，还缺乏一个模拟人类内侧神经节隆起（MGE）发育的系统，这是一个产生皮质中间神经元和相关谱系的关键脑腹侧区域。在这里，我们描述了从人类多能干细胞中产生MGE和皮层特异性类器官，分别概括了MGE和皮层结构域的发育。群体和单细胞RNA-seq分析结合大量ATAC-seq分析揭示了MGE和皮质类器官发育过程中的转录和染色质可及性动态以及谱系关系。此外，MGE和皮质类器官产生生理功能的神经元和神经元网络。最后，融合特定区域的类器官，然后进行实时成像，分析人类中间神经元的迁移和整合。总之，我们的研究为生成特定领域的脑类器官、模拟人类神经元间迁移提供了一个平台，并为人类大脑发育过程中的分子动力学提供了更深入的了解。
Organoid techniques provide unique platforms to model brain development and neurological disorders. While several methods for recapitulating corticogenesis have been described, a system modeling human medial ganglionic eminence (MGE) development, a critical ventral brain domain producing cortical interneurons and related lineages, has been lacking until recently. Here, we describe the generation of MGE and cortex-specific organoids from human pluripotent stem cells that recapitulate the development of MGE and cortex domains respectively. Population and single-cell RNA-seq profiling combined with bulk ATAC-seq analyses revealed transcriptional and chromatin accessibility dynamics and lineage relationships during MGE and cortical organoid development. Furthermore, MGE and cortical organoids generated physiologically functional neurons and neuronal networks. Finally, fusing region-specific organoids followed by live-imaging enabled analysis of human interneuron migration and integration. Together, our study provides a platform for generating domain-specific brain organoids, for modeling human interneuron migration, and offers deeper insight into molecular dynamics during human brain development.
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影响因子：
48
作者：
Langmead, Ben;Salzberg, Steven L.
通讯作者：
Salzberg, Steven L.
影响因子：
64.5
作者：
Mariani J;Coppola G;Zhang P;Abyzov A;Provini L;Tomasini L;Amenduni M;Szekely A;Palejev D;Wilson M;Gerstein M;Grigorenko EL;Chawarska K;Pelphrey KA;Howe JR;Vaccarino FM
通讯作者：
Vaccarino FM
影响因子：
23.9
作者：
Bershteyn M;Nowakowski TJ;Pollen AA;Di Lullo E;Nene A;Wynshaw-Boris A;Kriegstein AR
通讯作者：
Kriegstein AR
影响因子：
64.8
作者：
通讯作者：
--
DOI：
10.1073/pnas.1507125112
发表时间：
2015-06-09
影响因子：
11.1
作者：
Darmanis S;Sloan SA;Zhang Y;Enge M;Caneda C;Shuer LM;Hayden Gephart MG;Barres BA;Quake SR
通讯作者：
Quake SR