5月10日，2021年

研究人员使用arcate有机体来研究下丘脑的发展和疾病

人脑器有机体是用于造型的人脑发育和疾病的特征的显着平台。在宾夕法尼亚大学佩尔布尔曼医学院的研究人员在宾夕法尼亚州佩尔布尔曼医学院的研究人员建立了用于模拟不同脑区的方法，已经产生了弧形核（ARC）的第一个有机体，在下丘脑中的必要结构这发送了饥饿的信号和充实的感觉。下丘脑的这一部分表现出巨大的细胞多样性，并且比以前建模的大脑模拟的部分更复杂。

在今天发表的论文中细胞干细胞，Penn报告的研究人员会生成弧形有机体（ArcOS），其模仿弧形的弧形下丘脑。之前的学习生成了2D下丘脑状神经元和3D下丘脑有机体来自人类诱导多能干细胞（IPSCS）。然而，先前没有以前存在的方案以产生特异性核心细胞体。

研究人员应用A.机器学习方法并使用发表鼠标数据在单细胞水平下预测人类下丘脑中的弧形群体。研究人员然后比较单个簇细胞从arco数据集与新生儿人丘脑中预测的人弧细胞。使用这种方法，他们确定ArcOS对人弧的那些表现出非常相似的细胞类型分集和分子签名。

“该模型提供了检查丘脑弧核的先前无法访问的人类胎儿发展的机会，”普恩神经科学教授博士，博士，博士，博士，博士。“我们第一次拥有人类下丘脑的细胞类型的地图，这将是进一步了解脑疾病发展的蓝图，例如肥胖和自闭症的某些原因。”

知道下丘脑内的功能障碍可以导致患者如Prader-Willi综合征（PWS） - a遗传性疾病由染色体15上的特定基因失去引起的，其中患者持续饥饿，往往导致肥胖和其他并发症 - 研究人员从两名患有引起PWS的已知遗传突变的两名患者产生的IPSC，并使用那些衍生的患者。他们表明，arcos来自PWS患者维持疾病和患者特异性基因特征。例如，弧内的细胞类型之一负责调节调节食物摄入的瘦素应答，并且已知该途径在PWS患者中发生故障。研究人员发现，瘦素响应和PWS ARCO中的信号通路也存在功能障碍，表明ArcOS在其细胞型多样性和分子签名方面不仅可以重新承载单一核，但患者衍生的ArcOS可以重新承载某些疾病签名。