神经系统研究-应用案例
《Neuroscience bulletin》丨上海科技大学生命科学与技术学院罗振革团队探索血管化类脑器官模型对缺氧损伤的神经反应
发布时间：2026-02-05
2025年10月，上海科技大学生命科学与技术学院罗振革团队在《Biomaterials》期刊发表题为“Neural Responses to Hypoxic Injury in a Vascularized Cerebral Organoid Model”的研究论文。文章针对产前缺氧损伤（HI）机制不明及临床样本获取困难的问题，采用血管化脑类器官作为体外研究模型，对比融合血管化脑类器官与单一脑类器官在低氧条件下的反应，探究血管与神经组织的相互作用及 IPs 的损伤与保护机制，发现血管化脑类器官的低氧应答更广泛、神经发育相关基因表达下降更显著，血管对 Tbr2⁺中间前体细胞（IPs）具有神经保护作用（该细胞在缺氧损伤中易丢失），且骨形态发生蛋白（BMP）信号通路参与这一保护过程；明确了血管在低氧性脑损伤中的神经保护作用，建立了可模拟缺氧条件下脑损伤的体外类器官模型，为解析产前缺氧损伤的细胞分子机制及筛选干预靶点提供了新的研究工具和策略。
本研究通过控制 0.6% O₂浓度，构建了可重复的血管化脑类器官缺氧模型。该标准化低氧条件确保了不同组间（FVCor vs Cor、BMP2 干预组 vs 对照组）的损伤程度具有可比性，为后续筛选缺氧损伤的干预靶点提供了稳定、可靠的实验平台，也为同类产前缺氧损伤相关研究提供了可借鉴的体外模型构建标准。
迈沃德低氧设备神经系统低氧相关研究的核心支撑设备。其氧气调控范围可覆盖本研究所需的 0.6% O₂低氧条件，同时能稳定维持 5% CO₂、37℃恒温恒湿的培养环境，满足类器官 48 小时低氧培养及分组对照实验需求；凭借稳定的氧浓度控制与快速气体置换技术，可有效规避传统低氧培养中氧分压漂移、气体混合不均等问题，保障不同组间实验的重复性与一致性。该设备能严格模拟产前缺氧损伤的病理微环境，为探究低氧下血管 - 神经组织相互作用、验证 BMP 信号通路保护机制、构建标准化体外缺氧损伤模型提供可靠实验环境，是连接此类基础研究与临床转化的关键设备支撑。
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《Nat Neurosci 》丨哈佛大学研究团队揭示低氧改善帕金森病小鼠模型的神经退行性变和运动障碍
2025年9月，哈佛大学研究团队在线发表题为“Hypoxia ameliorates neurodegeneration and movement disorder in a mouse model of Parkinson's disease”的研究论文。文章通过向小鼠纹状体内注射 α- 突触核蛋白预制原纤维（PFFs）构建帕金森病模型，分析不同氧浓度（21% vs 11%）对模型小鼠的影响，结合秀丽隐杆线虫实验及延迟低氧处理（注射 PFFs 6 周后）的效果观察，发现持续暴露于 11% 氧气可预防 PFF 诱导的神经退行性变和运动障碍（21% 氧气组出现脑组织高氧、脂质过氧化及多巴胺能神经元退行性变），低氧的神经保护作用在秀丽隐杆线虫中也得到验证，且延迟低氧可逆转运动功能障碍并阻止神经元进一步退变，明确了低氧在 α- 突触核蛋白聚集下游对帕金森病的神经保护作用（即使症状出现后仍有效），为帕金森病的治疗提供了新方向。
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