阿尔茨海默症（Alzheimer's Disease, AD）是一种常见的神经退行性疾病，其病理特征主要包括β-淀粉样蛋白（Aβ）沉积和Tau蛋白异常磷酸化。近年来，脑类器官作为一种新兴的三维培养模型，已逐渐成为研究AD病理机制的重要工具。然而，如何在该模型中有效模拟Tau蛋白的病理变化，仍是研究人员面临的重大挑战。
针对这一难题，我们开发了一种基于Tau预制前体纤维（Pre-formed Fibrils, PFFs）的AD造模方法，成功在即用型脑类器官（货号 CIPO-BWL002K）中诱导出Tau蛋白的异常磷酸化。此外，通过冻存复苏测试，我们验证了冻存型脑类器官（货号 CIPO-BWL001KC）在复苏后的稳定性与可用性。我们多样化且高质量的脑类器官产品能够满足不同实验需求，为神经退行性疾病研究提供稳定可靠的支持。
磷酸化Tau-181蛋白（p-Tau181）是Tau蛋白在第181位苏氨酸磷酸化后的形式，其水平升高与AD病程进展密切相关，并可作为AD的早期生物标志物用于临床诊断和研究。为确保在脑类器官模型中对p-Tau181的检测具有高特异性和灵敏度，我们首先在SH-SY5Y细胞系中进行了验证。SH-SY5Y是一种人源神经母细胞瘤细胞系，具备良好的神经元分化能力，是验证抗体特异性和功能的理想细胞模型。
我们使用p-Tau181抗体（货号 PT1-Y2073）对经过处理的SH-SY5Y细胞进行免疫荧光染色。结果显示，抗体能够清晰标记出细胞内p-Tau181的磷酸化信号，呈现出鲜明的绿色荧光，且信号分布均匀、特异性强，验证了抗体的高特异性和检测灵敏度。
图2. p-tau181抗体在SH-SY5Y细胞内的免疫荧光染色
为了模拟AD中Tau蛋白异常磷酸化的病理变化，我们使用100 µg/ml的Tau PFFs（货号TAU-H5113）对即用型脑类器官（货号CIPO-BWL002K）进行了共培养实验。通过将Tau PFFs加入脑类器官的培养基中并间隔5天换液，我们的明场结果显示，脑类器官的周围在PFFs处理后的第5天存在部分细胞脱落的现象，这些细胞碎片表明Tau PFFs已经成功感染类器官，并伴随着部分细胞的死亡。
通过免疫荧光染色，我们进一步发现，与对照组相比，Tau PFFs处理组脑类器官的p-Tau181（100ug/ul）表达水平升高，其中红色荧光信号在类器官的内部和外部均显示出了p-Tau181信号水平的增加，暗示着Tau PFFs可以成功诱导Tau蛋白的病理性磷酸化。
图4. 经Tau PFFs处理后的脑类器官中p-Tau181的免疫荧光染色
此外，我们还测试了10 µg/ml和100 µg/ml两种浓度的Tau PFFs对脑类器官的影响。结果显示，随着Tau PFFs浓度的增加，AT8（p-Tau Ser202, Thr205）的荧光信号显著增强，而MAP2（神经元标志物）在类器官外层信号相对减弱，内层信号逐渐增强，表明Tau PFFs不仅诱导了Tau蛋白的异常磷酸化，还对神经元的形态和分布产生了影响。
图5. 不同浓度Tau PFFs处理下脑类器官中AT8与MAP2的免疫荧光染色
冻存复苏是脑类器官长期保存和广泛应用的关键环节，冻存后的复苏效果直接决定了实验的可行性、数据的可靠性以及模型的重复性。为评估冻存型脑类器官（货号 CIPO-BWL001KC）的复苏效果，我们进行了系统的冻存复苏测试，以验证其形态结构和标志物表达的稳定性。
脑类器官在冻存后，首先在37°C水浴锅中快速解冻，随后转移至复苏培养基（货号 RIPO-BWM003）中静置培养两天，帮助类器官恢复初始状态。待类器官状态稳定后，进一步转移至摇床中进行复苏培养，通过形态学观察和免疫荧光染色，全面评估冻存复苏后的类器官质量。
我们对冻存一周的脑类器官进行了复苏测试，观察其在复苏24小时和48小时后的形态变化。结果显示，复苏后的脑类器官形态饱满、边缘清晰，整体结构紧致，未见明显的细胞死亡或边缘模糊现象。这表明冻存脑类器官在复苏后能够有效保持细胞完整性。
图6. 冻存复苏后脑类器官的形态学观察
为进一步验证冻存复苏后的脑类器官是否保留了关键的神经元功能，我们对复苏后的整个类器官进行了免疫荧光染色，检测神经元标志物MAP2和多巴胺能神经元标志物TH的表达情况。结果显示，复苏后的脑类器官仍然能够稳定表达这些关键标志物，且信号分布均匀，表明其神经网络结构和功能特性未受到冻存过程的显著影响。
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通过Tau PFFs诱导的AD模型，我们使用自研的磷酸化抗体成功在脑类器官中模拟了Tau蛋白的异常磷酸化，为AD的病理机制研究提供了全新的工具。同时，我们验证了冻存型脑类器官在复苏后的稳定性和可用性，为AD研究及神经科学领域的实验应用提供了可靠的模型支持。
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货号
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产品描述
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CIPO-BWL001K
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Ready-to-use Human iPSC-Derived Cerebral Organoids
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CIPO-BWL002K
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Ready-to-use Human iPSC-Derived Mature Cerebral Organoids 100 days+
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CIPO-BWL001KC
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Cryopreserved Human iPSC-Derived Cerebral Organoids
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CIPO-MBWL001K
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Ready-to-use Human iPSC-Derived Midbrain Organoids
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RIPO-BWM001K
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Human iPSC-Derived Cerebral Organoid Differentiation Kit
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RIPO-BWM003
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Human iPSC-Derived Cerebral Organoid Maturation and Maintenance Kit
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RIPO-BWM006
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Cerebral Organoid Cryopreservation Kit
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