脊柱类器官模拟神经退行性疾病
模拟发育中的脊髓的“类器官”可以帮助研究和药物开发神经退行性疾病，如脊髓性肌肉萎缩和肌萎缩性侧索硬化症。
A*STAR分子与细胞生物学研究所(IMCB)的研究人员与新加坡和中国的同事一起，成功地从植物中开发出脊柱类器官多能干细胞源自健康人，又源自病人脊髓性肌萎缩(SMA)。
IMCB首席研究员吴世艳说:“我们是第一批报告脊髓类器官形成的实验室之一。”“我们的研究提出了一种培养人类脊髓样组织的新方法，这对未来的研究至关重要。”
的干细胞用一种化学混合物诱导它们分化成脊髓前体细胞。然后将它们包裹在富含细胞外基质的凝胶中。最终发育的脊髓类器官表现出发育中的脊髓的特征，具有不同类型的细胞，包括运动神经元、神经细胞神经细胞发送神经冲动从大脑或者脊髓对骨骼肌;中间神经元，在神经细胞之间传递脉冲;星形胶质细胞，星形细胞在神经系统中起着各种支持作用。
SMA是一种主要影响儿童的运动神经元退行性疾病。它是由一种基因突变引起的，该基因突变导致蛋白质缺乏，影响脊髓运动神经元，导致骨骼肌神经退化，儿童发育里程碑停滞，瘫痪，最终在严重情况下过早死亡。关于这种疾病如何发展以及如何治疗，仍有许多有待了解的地方。
一些研究表明，这种疾病可能开始于胚胎运动神经发育的早期阶段。吴恩达和她的团队比较了健康人和SMA患者形成的脊髓类器官中运动神经元的发育。他们发现，运动神经细胞在两种类器官中发育相似，直到35天左右完全形成。在第28 ~ 35天，SMA脊髓类器官中的运动神经细胞开始退化。这一发现表明，SMA可能不是一种发生在神经发育过程中的疾病。
进一步的研究表明，导致SMA的蛋白质缺乏会导致通常不会分裂的运动神经细胞重新开始分裂，最终导致它们死亡。当研究人员使用一种小分子抑制剂来阻止一组参与触发“重新进入细胞周期”的酶时，大量的运动神经元得以存活。
吴恩达说:“我们相信，一些神经元重新进入细胞周期是克服细胞压力的一种手段。”其他出版物报道说，神经元在其他神经退行性疾病如阿尔茨海默病，也会重新进入细胞周期。”
该团队的研究结果表明，脊髓类器官可用于研究脊髓性肌肉萎缩和其他运动神经元疾病的发展。它们还可以在对患者进行临床研究之前的药物测试中发挥作用。
该团队的脊椎类器官富含运动神经元但缺乏感觉神经元，这意味着它们不能用于感觉运动连通性的研究。
吴恩达和她的同事们现在正在对他们的SMA脊髓类器官的细胞组成进行深入分析，以确定是否有其他神经细胞导致了这种疾病。他们还使用脊髓类器官来研究肌萎缩性侧索硬化症，这是一种进行性神经退行性疾病，目前还没有有效的治疗方法。
