第三代高纯度中脑多巴胺能前体细胞的培养，以及基于谱系特征的移植物精细化处理，为帕金森病细胞疗法提供了有力支持

3D细胞培养体系高效生成人多能干细胞中脑多巴胺前体细胞并优化移植效果，单细胞空间转录组测序揭示移植细胞的空间分布规律，跨移植单细胞分折条形码技术阐明克隆命运，最终建立去除了非目标细胞的分化方法，显著提升帕金森病模型小鼠的运动功能恢复。

　　

亮点

• 开发了一种3D培养系统，能够高效且稳定地从人类多能干细胞（hPSCs）中生成多巴胺能前体细胞（mDAPs）

• 单细胞立体测序技术揭示了移植细胞的规律性空间分布

• TX-SISBAR技术有助于阐明移植后前体细胞的克隆命运

• 通过定向分化方法可以去除非目标细胞

总结

中脑多巴胺能（mDA）神经元在体内的产量较低，且移植后供体细胞的克隆命运不明确，这些因素阻碍了基于人类多能干细胞（hPSCs）的细胞疗法在帕金森病（PD）中的临床应用。我们开发了一种三维（3D）分化方法——SphereDiff，能够生成高纯度的mDA前体细胞（mDAPs），从而显著增加移植后的mDA神经元数量。移植的mDA神经元成功恢复了帕金森病模型小鼠的多巴胺水平并改善了运动障碍。单细胞空间转录组学分析显示了mDA神经元亚型和胶质细胞的规律性分布。通过跨移植单细胞分割条形编码（TX-SISBAR）技术，我们阐明了移植后供体细胞的克隆命运，包括mDAPs分化为mDA神经元和星形胶质细胞的路径，以及间脑前体细胞分化为谷氨酸能神经元的路径。利用这些关于细胞谱系的见解，我们进一步优化了SphereDiff方法，去除了非目标细胞。这种具有高体内疗效且细胞谱系明确的供体细胞为再生医学中的帕金森病细胞治疗提供了更安全、更有效的治疗手段。

图形摘要