人类神经类器官是研究神经功能的有前景的模型；然而，体外生长的类器官缺乏某些被认为对成熟至关重要的微环境和感官输入。将患者来源的神经类器官移植到动物宿主中有助于克服这些局限性，并为神经类器官成熟和电路集成提供了一种方法。鉴于此，来自斯坦福大学的Sergiu P. Pașca等人开发了一种将人类干细胞衍生的皮质类器官（hCO）移植到新生大鼠体感皮层的方法。

文章要点：

1) 该研究中，人类诱导多能干细胞分化为人绒毛膜促性腺激素需要30-60天，移植过程本身需要每只动物约0.5-1小时，新生儿宿主的使用为电路集成提供了发育上适当的阶段，并允许在活体动物宿主的皮层内生成和实验操纵一个单位的人类神经组织，移植后，动物可以维持数百天，移植的hCO生长可以通过使用脑磁共振成像进行监测；

2) 此外，该研究描述了通过监测基因编码的钙反应和细胞外活性来评估体内人类神经回路功能，为了证明人类神经元与宿主的功能整合，该研究还描述了一种通过使用光遗传学行为训练范式来参与宿主神经回路和调节动物行为的程序，并且，移植的人类神经元可以通过多种方式进行离体表征，包括树突形态重建、单核转录组学、光遗传学操作和电生理学，这种方法可以从患者来源的细胞中发现细胞表型，并揭示有助于人类大脑从以前无法进入的发育阶段进化的机制。

参考资料：

Kelley, K.W., Revah, O., Gore, F. et al. Host circuit engagement of human cortical organoids transplanted in rodents. Nat Protoc (2024).

10.1038/s41596-024-01029-4

https://doi.org/10.1038/s41596-024-01029-4