作者:Juergen Knoblich 来源:《自然》 发布时间:2013-9-2 10:25:30
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科学家用干细胞模拟人脑

图片来源:Madeline A. Lancaster

这个神经细胞集群——左侧有一个初级眼睛——不比一粒苹果籽大多少(如图所示)。这些神经细胞集群由胚胎干细胞发育而来,包含数量惊人的类似早期人脑的结构,其中包括视网膜组织、大脑皮层(大脑的最外层),以及脉络丛(处理脑脊髓液的腔洞)。
 
奥地利维也纳分子生物技术研究所的Juergen Knoblich与其团队开发了3D神经系统,该系统拥有各种能互相影响的大脑区域。一层一层的生物组织,展示出类似大脑发育早期的复杂结构。
 
研究人员为了证明新型神经系统的价值,制造出一个模仿小头畸形的3D大脑模型,并通过此模型确认了一个能影响大脑发育和导致脑容量变小的缺陷。小头畸形患者的头和大脑通常较小。
 
他们将取自小头畸形患者身上的细胞重新编辑引入诱导多能干细胞,然后使用它们培养类器官。患者衍生出的细胞产生了一个缩小的类器官,该研究小组将相关成果在线发表于《自然》杂志。
 
不过该类器官没有血管,因此位于其中心的细胞相继死去。2~3个月后,它们达到了其最大尺寸:直径大约为3毫米。4个月后,它们不会再发育出任何新的细胞类型。鉴于此,类器官还无法用于研究更复杂的神经发育情况,例如孤独症和精神分裂等。
 
目前,研究人员正在设法培养更大的类器官,但是他们表示,技术障碍使得这些微型大脑不太可能拥有更高水平的脑功能。(来源:中国科学报 张章)
 
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