上海科技大学与耶鲁大学合作，利用人胚胎干细胞（hESCs），构建出具有核团特性的人类腹侧丘脑类器官（vThOs）。利用该类器官，研究探索了丘脑网状核特异性疾病相关基因PTCHD1和ERBB4在人类丘脑发育中的功能。腹侧丘脑类器官（vThOs） 的构建，为理解人类丘脑中核特异性发育和病理研究提供了新实验模型。
      丘脑是脑中负责整合感觉信息，并将其传送至不同脑区的中枢结构。该项研究关注了起源于腹侧丘脑的网状核（thalamic reticular nucleus，TRN）。与诸多背侧丘脑核团不同，网状核富含抑制性神经元，在结构上位于背侧丘脑与大脑皮层间，负责为丘脑-皮层间的功能连接提供抑制性反馈。网状核病变往往与多种神经发育疾病相关，包括智力障碍、自闭症谱系障碍、注意缺陷与多动障碍等。目前，尚缺乏研究人类网状核发育与功能的体外研究模型。
      研究探索了人类胚胎干细胞向间脑（丘脑的起源区域）三维分化的定向诱导，及腹侧丘脑模式发生的调控。基于筛选出的腹侧丘脑类器官分化方案，单细胞转录组及相应的细胞类型、功能等分析表明，类器官中富集了与背侧丘脑类器官差异化的细胞谱系，其中尤其富集了具备网状核特征的抑制性神经元类群。
      基于该类器官模型，研究在人类特异的体外模型中探索了网状核中富集表达的、疾病相关基因的功能，包括PTCHD1和ERBB4基因。表明这两种基因的表达异常并不会影响丘脑谱系分化，包括网状核抑制性神经元的分化。分化神经元的电生理功能出现异常，且该功能异常很可能与钙激活钾离子通道的表达上调相关。
      该研究实现了具备核团特性的人类腹侧丘脑类器官构建，为体外重现人类特定脑区、核团发育提供了新的三维模型，为了解人类丘脑核团发育及病理机制提供了全新方法。（信息来源：生物世界）