摘要

精神分裂症和自闭症等神经发育障碍的治疗方案目前有限。用于治疗精神分裂症的抗精神病药物并不适用于所有患者，也不是针对所有疾病的症状，也有严重的副作用。目前还没有FDA批准的药物来治疗自闭症的核心症状.为了开发新的、更有效的治疗策略，干细胞技术被用于将成体细胞重新编程成诱导的多能干细胞，这些干细胞可以分化为神经元细胞，甚至是三维脑器官。这项新技术有潜力阐明神经发育障碍的复杂机制，为药物发现和个性化医学提供更相关的平台，甚至可以用于治疗这种疾病。

 人诱导多能干细胞脑组织和皮层神经元培养物的比较转录分析

人诱导的多能干细胞(IPSCs)可以沿着不同的神经元谱系进行分化，产生二维神经元培养物和三维脑器官。这种IPSC衍生的细胞模型正被用来研究人类神经元功能的基本生物学，并询问疾病生物学的分子基础。

从IPSCs产生的不同细胞模型在细胞的多样性和组织以及存在的细胞功能方面具有不同的特性。为了了解iPSC衍生的单层神经元培养物和三维脑细胞器的转录差异，我们从健康对照者中分化出8株人iPSC系，从同一组iPSC细胞系中产生脑细胞器和皮层神经元单层培养物。

我们在这些模型系统中进行了rna-seq实验，并对基因表达数据进行了分析，以确定在脑器官和二维皮层神经元培养中差异表达的基因。

在脑组织中，基因本体论分析显示参与组织发育、刺激反应和干扰素-γ途径的基因丰富，而二维皮层神经元培养显示参与神经系统发育和神经发生的基因丰富。我们还对这些基因表达谱与人胎儿前额叶皮层(PFC)的转录数据进行了比较分析。

这一分析显示，与单层皮层神经元培养谱相比，胎儿PFC转录组与脑器官基因表达谱有更大的重叠。我们的研究勾勒出皮层神经元单层培养和三维脑器官之间的转录差异，并有助于正确使用这些模型系统来解决特定的科学问题。

干细胞模型与治疗：精神分裂症治疗的关键途径

精神疾病，如精神分裂症，会带来痛苦和残疾，同时也会给个人和医疗系统带来沉重的代价。不同的遗传和环境因素在上述疾病的出现中起着关键作用。由于对精神疾病的常规治疗方案并不理想，研究者们正试图寻找新的治疗策略。

在此，干细胞疗法被推荐为新的选择。在这种情况下，临床前检查干细胞为基础的疗法，特别是使用适当的模式，可以方便通过强过滤器和认真检查，以确保适当的质量和安全性作为一种新的治疗方法。

动物模型不能充分帮助跟踪病理生理特征。目前，以干细胞为基础的模型，特别是诱导多能干细胞，被认为是这一领域中比较合适的替代模型。因此，干细胞模型的重要性，特别是作为精神疾病严重分型之一的精神分裂症再生医学结果的实验