陈根:人脑类器官,已可以婴儿相同的速度发育

文/陈根

人脑类器官是使用诱导多能干细胞(也称为iPS细胞)创建的,iPS细胞源自皮肤或血细胞,这些细胞被重新编程为类似胚胎干细胞的状态,从而使科学家能够创建任何细胞类型。

然后,将这些iPS细胞暴露于特定的化学物质混合物中,这些化学物质影响它们以产生大脑某个区域的细胞。随着时间和正确的条件,细胞将自组织地复制人脑发育的几个方面。

人类干细胞衍生的人脑类器官,可以为研究人员提供一个宝贵的模型,用于研究认知障碍以及脑类疾病在这个复杂器官的发生,以提供对于脑类疾病前所未有的见解,甚至彻底改变医学实践。多年来,研究人员一直在培育人脑类器官来研究人类神经和神经发育障碍,如癫痫,自闭症和精神分裂症。

近日,斯坦福大学和加利福尼亚大学洛杉矶分校的科学家们对20个月大的实验室培养的大脑类器官进行了首次分析,发现它们已经像人类大脑一样成熟,遵循内部时钟来指导它们的发育。

研究人员表示,这证明了这些3D大脑类器官遵循一个内部时钟,该时钟在实验室环境中与活生物体内部发生的情况平行发展。其结果表明,这些实验室生长的迷你大脑在250至300天内已达到出生后成熟度,这是“与体内发育平行的时间表”。

这些发现如此重要的原因是:到目前为止,关于实验室培养的大脑的普遍看法是细胞通常不会发育超过相当于胎儿发育的阶段。因此,这种研究提出了实验室培养的大脑未来或将进一步成熟的前景,这将为科学家研究成人发病疾病(如精神分裂症和痴呆症)开辟全新的途径。

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