研究焦點

研究成果概述

這項研究探討了氧氣在早期大腦發育中的關鍵角色，特別是在腦部血管尚未完全形成前的影響。研究團隊利用人類大腦類器官（Human Cerebral Organoids, hCOs）作為體外模型，結合先進的顯微技術與單細胞RNA定序（scRNA-seq），來監測組織內氧氣分壓的變化。結果發現，在第4到第6週期間，人類大腦類器官內部的氧氣分壓會顯著提升，並伴隨能量代謝的變化及神經細胞的大量生成。進一步實驗顯示，透過缺氧處理或抑制神經球蛋白（Neuroglobin, NGB）基因的表現，可以抑止這種氧氣分壓的提升，進而影響類器官的發育和神經細胞的生成。透過多體學（Multiomics）分析，研究證實神經球蛋白在調控人類大腦類器官內部氧氣分壓上扮演重要角色。神經球蛋白主要表現在興奮性神經元（Excitatory Neuron）中，當其表現被抑制後，氧氣分壓無法順利提升，導致類器官發育受阻，並影響細胞組成。這項研究首次揭示了氧氣在早期神經發育中的關鍵作用，並為暸解神經發育疾病的機制及可能的治療策略提供了新的方向。

作者

• 劉遠萱（本中心博士後）
• 鍾孟庭（本中心博士後）
• 林希潔（本中心研究助理）
• 李澤昂（本中心研究助理）
• 鄭雅仁（本院分生所研究副技師）
• 黃建彰（SYNCELL Inc.）
• 吳筱梅（本中心博士後，現為台灣大學生物機電工程學系助理教授）
• 董奕鍾（本中心研究員）