科學(xué)家成功培育出迷你型人類大腦

類器官的橫切面展示大腦的不同區(qū)域
Source: Daily Mirror
英國和奧地利科學(xué)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合用干細(xì)胞培養(yǎng)出瓶裝的微型類大腦器官。研究人員制作該器官的目的是為了制造出一個(gè)用于探討大腦工作方式的生物工具,更好理解大腦疾病和測試新藥。
科研人員利用胚胎干細(xì)胞和誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞分別培養(yǎng)迷你大腦結(jié)構(gòu)。 這些中空的器官, 直徑3到4毫米,如豌豆大小, 結(jié)構(gòu)類似于子宮中未成熟的胎兒大腦。 其中胚胎干細(xì)胞來自小頭畸形病人4到5天的胚胎,而誘導(dǎo)多功能干細(xì)胞取自健康人的皮膚細(xì)胞。研究發(fā)現(xiàn)兩種干細(xì)胞培養(yǎng)出的類大腦沒有明顯的區(qū)別。不過,在小頭畸形病人的干細(xì)胞實(shí)驗(yàn)中更多的干細(xì)胞分化成神經(jīng)元。德國波恩大學(xué)的Oliver Brustle說這表明小頭畸形病人的干細(xì)胞會(huì)過早分化,這也許就是病人患小頭畸形病的原因。
此外,該類器官的形成有助于學(xué)習(xí)大腦如何發(fā)育,探究一系列腦部疾病,進(jìn)而研發(fā)出新藥。不過,牛津大學(xué)干細(xì)胞專家Zameel Cader 博士說,“制造的這些類器官跟真實(shí)的大腦相比還有很遠(yuǎn)的距離。”該模型中未出現(xiàn)血液供應(yīng)結(jié)構(gòu)和血液循環(huán),還不能發(fā)揮正常的大腦功能。就好比一輛汽車發(fā)動(dòng)機(jī)在車頂,輪子在引擎蓋上,零部件擺在那里但不能駕駛。
在之前的研究中,各國的干細(xì)胞科研人員紛紛用干細(xì)胞制造出各種人類器官模型,包括肝臟、腸、腦下垂體、眼睛等。不過,這些器官遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有大腦一樣如此精細(xì)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)。