撰文丨王聰

編輯丨王多魚(yú)

排版丨水成文

松果體（pineal gland）是大腦中的一個(gè)小型內(nèi)分泌腺體，因其形狀類似于松果而得名。盡管它體積很�。ù蠹s只有米粒大�。缪葜浅Ｖ匾慕巧�。其最核心的功能是通過(guò)分泌褪黑素（melatonin）來(lái)調(diào)控調(diào)控人體的睡眠-覺(jué)醒周期。在白天或光線充足時(shí)，松果體活動(dòng)被抑制，褪黑素分泌減少，使人保持清醒和活躍；到了夜晚或黑暗環(huán)境中，松果體變得活躍，開(kāi)始大量分泌褪黑素，促使人體產(chǎn)生困意，準(zhǔn)備入睡。

然而，由于松果體難以獲取，這嚴(yán)重限制了對(duì)其進(jìn)行研究。

近日，耶魯大學(xué)In-Hyun Park團(tuán)隊(duì)在 Cell 子刊Cell Stem Cell上發(fā)表了題為：Generation of human pineal gland organoids with melatonin production for disease modeling 的研究論文。

該研究首次構(gòu)建了能夠產(chǎn)生褪黑素的人類松果體類器官（hPGO），成功模擬了松果體的發(fā)育與功能，并揭示了其可用于疾病建模和細(xì)胞治療的潛力。

在這項(xiàng)最新研究中，為了突破松果體來(lái)源的限制，研究團(tuán)隊(duì)利用多能干細(xì)胞（PSC）開(kāi)發(fā)出人類松果體類器官（hPGO），成功模擬了松果體的發(fā)育與功能。

單細(xì)胞 RNA 測(cè)序顯示，hPGO 包含成熟及發(fā)育中的松果體細(xì)胞亞群，其轉(zhuǎn)錄組特征與體內(nèi)松果體高度相似。該類器官還可分泌褪黑素，表達(dá)腎上腺素能受體，并對(duì)去甲腎上腺素產(chǎn)生應(yīng)答，重現(xiàn)生理調(diào)控機(jī)制。

天使綜合征（Angelman Syndrome），是一種復(fù)雜且罕見(jiàn)的遺傳性神經(jīng)發(fā)育障礙，它主要影響神經(jīng)系統(tǒng)，患者表現(xiàn)出嚴(yán)重的發(fā)育遲緩，運(yùn)動(dòng)或平衡障礙，頻繁大笑和微笑并伴有拍手等興奮動(dòng)作，以及睡眠-覺(jué)醒周期紊亂，睡眠少且易驚醒。

為模擬疾病相關(guān)功能障礙，研究團(tuán)隊(duì)利用天使綜合征患者來(lái)源的 iPSC 構(gòu)建了 hPGO，發(fā)現(xiàn)其松果體細(xì)胞分化紊亂且褪黑素合成顯著減少，反映了天使綜合征相關(guān)發(fā)育病理特征。此外，移植 hPGO 可使切除松果體的小鼠恢復(fù)循環(huán)系統(tǒng)中的褪黑素水平，證明了其用于細(xì)胞治療的潛力。

該研究的核心發(fā)現(xiàn)：

• hPGO 模型能夠模擬人類松果體發(fā)育并產(chǎn)生褪黑素；

• hPGO 對(duì)調(diào)控褪黑素合成的去甲腎上腺素信號(hào)作出反應(yīng)；

• 移植的 hPGO 可恢復(fù)體內(nèi)系統(tǒng)性褪黑素水平；

• 天使綜合征患者的 hPGO 顯示出松果體細(xì)胞受損且褪黑素減少。

總的來(lái)說(shuō)，該研究開(kāi)發(fā)了人類松果體類器官（hPGO），為探索松果體發(fā)育、晝夜節(jié)律調(diào)控及其在神經(jīng)發(fā)育和睡眠障礙中的作用提供了一個(gè)穩(wěn)健平臺(tái)。

論文鏈接：

https://www.cell.com/cell-stem-cell/abstract/S1934-5909(25)00438-2