美科学家使用成人皮肤细胞培育出完整大脑
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据介绍,研究人员制作出的类器官大脑尺寸与铅笔头橡皮的大小相近,这个类器官具有一个可识别的结构,包含人类胎儿大脑中99%的已表达基因。科学家们表示,这个大脑是目前开发出来的最完整人类大脑模型。
俄亥俄州立大学生物化学和药理学教授Rene Anand表示,这个类器官大脑不仅外观跟发育中的大脑很相像,其中含有的各种细胞种类几乎表达了真正大脑中的所有基因。他认为,人类很长时间以来都在不断努力尝试解决一些会带来巨大痛苦和折磨的复杂脑部疾病,这个大脑模型将来能够为人类健康带来全面的好处,在进行测试和开发疗法的过程中,它可以为我们提供更好、更明确的实验对象,改变只能使用啮齿类动物进行研究的现状。
Anand教授在4年前开始了有关人类大脑的探索,对尼古丁受体和中枢神经系统疾病之间的关联进行研究。对于这次在实验室中培育的大脑在实验性药物进入临床阶段前的精确测试方面具有的潜力,Anand抱有信心,他认为这种方式也更加道德。
据Anand教授介绍,这个大脑模型能够帮助我们对中枢系统疾病的成因进行研究,让我们弄清究竟是基因多态性或是纯粹的环境影响,还是两者的结合作用引起了这种疾病。根据遗传科学的推测,有多达600种基因可能增加孤独症的发病率,但其中的细节科学家并不清楚。Anand教授认为,在研究病因时只使用数学上的关联性或统计方法是不够的,我们需要一个可进行实验的系统——一个真实的人类大脑。
Anand教授带领的研究小组花费了15周的时间建立了这个模型系统,他们使用了能够将成年人皮肤细胞转化为多能细胞的技术(多能细胞细胞是一种能够被编程为任何人体组织的未成熟细胞)来建造这个大脑模型,另外,研究小组还尝试了将多能干细胞分化为可被设计成为神经组织的细胞。
虽然该模型还缺乏血管系统,但这个模型已包含脊髓、大脑中的所有主要区域、多种细胞类型、信号回路以及一个视网膜。
Anand教授已在“2015年(美国)军事卫生系统研究研讨会”上公布了这项研究。(实习编译:陈鹭榕 审校:廖露)
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