研究简述

胶质母细胞瘤是一种中枢神经系统恶性肿瘤，具有高度侵袭性。科学家们对于它们与不同类型及脑区的神经元之间的相互作用尚不清楚。为了回答这个问题，来自复旦大学的邵志成教授团队成功构建了3D类器官共培养模型，并借助Axion Maestro高通量微电极阵列系统（MEA），直观地观察到了胶质母细胞瘤细胞对不同类型神经3D样本的影响。

邵老师团队通过3D打印及微通道技术成功建立了一个体外共培养模型，包含胶质母细胞瘤类器官GB、背侧前脑类器官DO（主要由兴奋性神经元组成）和腹侧前脑类器官VO（主要由抑制性神经元组成）。他们的研究发现，GB更倾向于侵入DO，而非VO。GB选择性地抑制了DO的轴突生长，并降低了囊泡GABA转运体（VGAT）的表达，从而导致了神经元过度兴奋。(编者按：一般来说VGAT的降低会造成中枢性抑制神经递质GABA的分泌减少，进而导致神经元过度活跃。)

研究结果展示

Fig.2C 在相差显微镜下观察类器官的形态。从左到右分别为DO、GB和VO。图片显示出位于GB外围边缘的细胞群有向左边(即DO所在方向)侵入的倾向。

Fig.4A,B,C,D,E A)在相差显微镜下观察放置在电极上的类器官的形态。标尺为500um。

B,D)与C,E)分别为对照组DO及VO和DO-GB及VO-GB组的平均发放率及簇发放数量统计图。

接下来，研究者将制备的DO和VO分别与GB共培养七天，并使用微电极阵列（MEA）记录来它们的自发性神经元电活动（图4A），以评估神经类器官的兴奋性变化。与DO对照组相比，DO-GB共培养的神经元发放率和簇发放次数都显著增加，前者从平均每秒2.323次增加到4.786次，后者从6.634次上升到17.71次（图4B&C）。VO-GB共培养的神经元发放率和簇发放次数也比VO对照也有统计学意义上的小幅增加，前者从平均每秒1.559次增加到2.719次，后者从50.464次上升到100.29次（图4D&E）。从样本整体发放频率的变化来看，GB细胞对DOs的神经元电活动的影响比对VOs更强。