大脑器官模型赢得3Rs奖

脉络膜丛类器官切片，上皮细胞(绿色)和基质细胞(品红)染色。这项研究代表了一项重大的科学突破，因为这些类器官能够产生脑脊液在体外．

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获奖论文来自Laura Pellegrini博士和他在MRC分子生物学实验室的同事，他们描述了一种开发代表脉膜丛的大脑器官的方法，脉膜丛是血液和脑脊液(CSF)之间的保护屏障，类似于血脑屏障。这篇论文，发表于科学在2020年7月，描述了许多第一次在体外神经学研究，从脉络膜丛屏障功能的精确建模到它们产生和储存脑脊液的能力．

脉络膜丛的研究尤其具有挑战性，因为该区域位于大脑深处，阻碍了患者的活组织检查用于研究。脉络膜丛之前已经被建模了在体外使用了类器官技术，但缺少了包括屏障功能和脑脊液生成在内的关键特征，这阻碍了它们的吸收和替换在体内研究。

动物模型，主要是啮齿类动物，但有时也使用猕猴，用于临床前研究，以确定药物穿过脉络膜丛进入中枢神经系统的能力。然而，这些药物中的许多在临床试验中失败了，要么是因为缺乏疗效，要么是因为无法进入人类中枢神经系统。介绍获奖论文中描述的人类类器官在体外筛选平台有助于防止无效化合物进展到在活的有机体内研究。

脉络膜丛类器官还可用于研究病原体进入中枢神经系统的能力，包括SARS-CoV-2 (COVID-19)病毒。在另一篇发表于干细胞，劳拉演示了病毒如何感染和复制脉络膜丛上皮细胞，导致脑脊液蛋白质泄漏。这可以解释COVID-19患者的一些神经症状。

由脉络膜丛类器官产生的脑脊液储存在类器官内的小囊中，含有与人类脑脊液类似的生物标志物和蛋白质。发育性疾病如脑积水或脉络膜丛癌通常使用来自小鼠胚胎的脑脊液进行研究。从每个胚胎中可以提取大约5uL，而从脉络膜丛类器官中可以分离出高达20倍的量(100uL)。由于它们是批量生产的，每次可以产生几毫升的CSF，从而避免了使用数百个老鼠胚胎。

劳拉进一步描述了脉络膜丛类器官的发展及其潜在的应用的节点．该奖项将特别有助于研究类器官模型的效用，以研究涉及移除和清除大脑中有毒淀粉样肽的早期分子机制。淀粉样- β病理学是了解阿尔茨海默病进展的关键，这可能导致目前使用的一些转基因小鼠模型的替换。

此外，诺丁汉大学的Jennifer Ashworth博士因用非动物源性水凝胶取代基质凝胶而受到高度赞扬。基质凝胶是从小鼠肿瘤中提取出来的，用于许多疾病在体外支持细胞生长的研究。它越来越多地用于基于实验室的疾病模型的3D培养中，大约100只老鼠就可以生产出一个研究所每年所需的Matrigel数量。然而，它的化学成分没有很好地定义，影响了研究的可重复性

水凝胶的描述在高度赞扬的论文中，发表在矩阵生物学,是否可以通过添加蛋白质和糖来“调节”，改变它们的硬度和组成来复制不同的在活的有机体内环境。珍妮使用这些水凝胶来支持乳腺癌细胞，包括细胞系和患者提取的样本，否则这些细胞需要使用大量的Matrigel来维持，或者通过植入小鼠。

NC3Rs委员会主席兼3Rs奖评委会主席Kevin shakespeare教授说:“一如既往，专员小组收到的申请书标准很高。获奖和高度赞扬的出版物都展示了如何使用3Rs方法来开创与人类健康更相关的更好的科学。我很高兴看到自2013年首次获得3Rs奖以来，类器官技术取得的进步，并期待看到这两位早期职业研究人员在未来项目中如何进一步发展他们的工作。”

GSK非临床安全副总裁Nick McMahon博士说:”葛兰素史克很高兴与国家动物替代改良和减少研究中心(NC3Rs)连续第16年合作，展示和表彰通过突破性研究对3Rs产生积极影响的杰出科学家。现在比以往任何时候都更重要的是，在可能进行替代的地方加快机会，并嵌入强有力的科学和福利实践，减少和改进动物的使用。葛兰素史克对这一奖项的承诺反映了我们替换、减少和改进动物使用的雄心壮志是如何与我们发现和开发转型药物和疫苗的目标相结合的。我们希望这些奖项能让我们的获奖者进一步发展他们杰出的科学，并激励许多其他科学家在科学研究中追求3Rs。”

获奖论文:

佩莱格里尼Let al。(2020)。产生脑脊液的人中枢神经系统屏障形成类器官。科学369 (6500): eaaz5626。doi.org/10.1126/science.aaz5626．

高度赞扬:

Ashworth Jet al。(2020)。用于探测细胞-细胞和细胞-基质相互作用的完全确定的成分和机制的肽凝胶体外。矩阵生物学85 - 86: 15-33。doi.org/10.1016/j.matbio.2019.06.009．

关于3Rs奖

3Rs奖由GSK赞助，每年由NC3Rs颁发，表彰过去三年发表的对动物研究的替代、减少和改进使用产生重大影响的工作。比赛向世界上任何研究团队开放，申请由专家进行评估面板．

获奖的研究人员获得了3万英镑的奖金和2000英镑的个人奖励。受到高度赞扬的获奖者将获得4000英镑的奖金和1000英镑的个人奖励。

关于葛兰素史克

GSK是全球领先的研究型制药和医疗保健公司之一。它致力于提高人类生活质量，使人们做得更多，感觉更好，活得更长。更多的信息可以在www.gsk.com．

关于NC3Rs

英国国家研究动物更换、改良和减少中心(NC3Rs)是一个致力于更换、改良和减少在研究和试验中使用动物(3Rs)的科学组织。NC3Rs主要由政府供资，也得到慈善和私营部门的支助。它与英国和国际上的大学和工业界的科学家合作。更多的信息可以在www.jngcut.com．