科學家培養出“迷你人腦”
奧地利等國科研人員利用人類幹細胞,首次在實驗室中培養出具有人類大腦一些特有組成部分的“類腦器官”,此成果被稱為“迷你人腦”。
這項研究是由奧地利分子生物技術研究所研究員于爾根‧克諾布利希和馬德琳‧蘭開斯特與英國、德國等方面的研究人員利用人體幹細胞培養完成的。
研究人員利用特別搭配的多種營養物質,促使幹細胞生長並組成復雜結構,以此培養出可以形成腦和神經係統的神經外胚層。然後將神經外胚層組織碎片放置在一個旋轉生物反應器內,在有氧氣循環和養分供給的環境下逐漸形成“類腦器官”。
據研究人員介紹,第一個月,培養神經外胚層碎片組成視網膜、脈絡叢和大腦皮層等大腦組成部分。兩個月後,“ 迷你人腦”長成,盡管大小僅4 毫米,雖然結構細密程度難以與人腦相比,卻擁有能夠放電的神經元和多種腦神經組織。“迷你人腦”問世標志著科學家首次成功以“三維”形式復制人腦組織形成過程。
克諾布利希說,培養“迷你人腦”的目的不是“制造完整的人腦”,而是分析人類大腦組織發育過程,創造可用于研究一些疾病發病機制的生物模型。
克諾布利希和同事利用“迷你人腦”模擬出小頭畸形症的發病過程並確定病因。
他們預計,這一技術今後還可以用于研究精神分裂症、孤獨症、抑鬱症等影響全球數以百萬計人的疾病。
英國帝國理工學院臨床神經科學教授保羅‧馬修斯說,“迷你人腦”有望成為“了解大腦發育障礙原因的全新工具,也可用于試驗可能的治療方法”。
英國約翰‧拉德克利夫醫院神經科醫生扎米勒‧卡德爾說,“迷你人腦”培養成功“令人興奮”,拓展幹細胞技術協助人類了解大腦發育、研究疾病成因和研發新藥的可能性。