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點(diǎn)擊次數(shù)：17307 發(fā)布時(shí)間：2013/10/11 12:00:48
科學(xué)家們?cè)?jīng)成功用干細(xì)胞培養(yǎng)成跳動(dòng)的心臟組織，器官以及膀胱等不同類型的組織和器官。近日，奧地利科學(xué)院的研究人員用來(lái)源于人類皮膚的干細(xì)胞培養(yǎng)成微型的腦類似器官——迷你大腦。該結(jié)構(gòu)雖然沒(méi)有任何成熟的生理結(jié)構(gòu)，但是可以成為一個(gè)潛在的研究大腦發(fā)育和認(rèn)知功能障礙的模型。目前，該研究發(fā)表在Nature雜志上。
迷你大腦的培育
在此之前，研究人員已經(jīng)利用人類肝細(xì)胞培養(yǎng)成類似人眼的結(jié)構(gòu)，甚至還培養(yǎng)成類似大腦皮層的組織層結(jié)構(gòu)等神經(jīng)組織。在這項(xiàng)*新研究中科研人員首先將干細(xì)胞置于人工凝膠上培養(yǎng)成功能更加強(qiáng)大、結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜的，與人體大腦和身體其他部位的天然結(jié)締組織十分相似的神經(jīng)組織。然后科研人員將新生成的神經(jīng)團(tuán)塊結(jié)構(gòu)置于含有氧氣和營(yíng)養(yǎng)成分的培養(yǎng)液中。
維也納分子生物技術(shù)研究所的發(fā)育生物學(xué)家 Juergen Knoblich介紹說(shuō)，結(jié)果令人非常驚訝，培養(yǎng)液中的神經(jīng)組織團(tuán)*終生長(zhǎng)成與第九周胎兒的大腦相似的結(jié)構(gòu)。
利用顯微鏡觀察這個(gè)迷你大腦，科研人員發(fā)現(xiàn)了彼此相互作用而又離散的大腦區(qū)域，但是沒(méi)有任何成熟的生理結(jié)構(gòu)。
Juergen Knoblich補(bǔ)充道，整個(gè)結(jié)構(gòu)不像一個(gè)大腦，這可能是由于誘導(dǎo)大腦成熟需要接收從身體其他部位產(chǎn)生的生長(zhǎng)信號(hào)。這個(gè)球狀結(jié)構(gòu)缺乏血管組織，所以供血不足可能是導(dǎo)致其即使生長(zhǎng)十個(gè)月，其大小也只有3-4毫米直徑的原因。
應(yīng)用前景
由于嚙齒類動(dòng)物大腦發(fā)育存在特定物種差異，小頭畸形和其他神經(jīng)發(fā)育障礙往往是難以復(fù)制的。該研究培養(yǎng)出的畸形結(jié)構(gòu)也許能成為科研人員研究大腦發(fā)育和認(rèn)知功能障礙的一個(gè)模型。
研究人員還發(fā)現(xiàn)，從小頭畸形患者的皮膚獲取的干細(xì)胞培養(yǎng)形成的細(xì)胞團(tuán)塊不如來(lái)源于健康人來(lái)源的皮膚干細(xì)胞培養(yǎng)形成的細(xì)胞團(tuán)塊大。通過(guò)對(duì)該線索進(jìn)行追蹤，研究人員發(fā)現(xiàn)小頭畸形患者的組織塊內(nèi)的神經(jīng)干細(xì)胞過(guò)早分化，導(dǎo)致正常大腦生長(zhǎng)所需的祖細(xì)胞數(shù)量大大減少。
舊金山加州大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Arnold Kriegstein認(rèn)為，該研究結(jié)果是之前關(guān)于小頭畸形發(fā)育理論的一個(gè)力證。該研究利用人類干細(xì)胞形成的組織可以成為一個(gè)潛在的供科學(xué)家研究的神經(jīng)障礙模型。
加州大學(xué)的神經(jīng)生物學(xué)家Clive Svendsen 表示，在培養(yǎng)皿中用干細(xì)胞培養(yǎng)出大腦是一項(xiàng)開創(chuàng)性的研究，雖然要培養(yǎng)出功能成熟的大腦可能還需要幾年時(shí)間，但是該研究培養(yǎng)出的豌豆大小的神經(jīng)叢對(duì)研究人類神經(jīng)系統(tǒng)疾病是非常有意義的。
原創(chuàng)作者：上海信帆生物科技有限公司
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