光明网综合报道 从人类皮肤上提取的干细胞在合适的营养环境以及锻炼效应下可以自动合成类似脑的组织。关于这个“模拟大脑”的研究发表于今天的《自然》杂志。
“在器皿中培养大脑是一项有前途的意义重大的研究。”加州大学洛杉矶分校的神经生物学家克里夫·斯文森说。完整的人造大脑还有很多年才会成为现实,但是该研究培养的豌豆大小的神经丛对于神经病学研究是有积极作用的。
研究者曾经用干细胞合成过类似眼睛甚至大脑皮层的构造。在最新的进展中,科学家在一块模拟神经连接组织的人造凝胶上合成了更大、更复杂的神经组织丛,然后他们把这个神经组织丛浸入营养物和氧气中。该研究的合作作者尤根·科诺布里奇说:“很意外,这个方法起作用了。”在第九周,一团模糊的物质开始形成大脑的雏形。

人类干细胞合成的类似大脑的神经细胞的横断面
不完美的复制品
在显微镜下,科学家看到不同的大脑区域似乎存在相互作用。但是总体来看,这个模拟大脑并不存在可识别的生理结构。“整个结构并不像一个大脑。”科诺布里奇说,正常的大脑从一个完整的胚胎开始发育,并且受身体的其他部分生长程度的影响。这些组织球也没有血管,这导致它们生长10个月后直径依然只有3-4毫米。
尽管存在这些缺陷,研究者依然可以用其来研究头小畸形的形成。因为不同物种大脑进化的差异,头小畸形之类的神经发育失调很难在啮齿类动物上进行试验。
研究者发现,从头小畸形患者的皮肤上提取的干细胞培养的组织块生长得要比正常人的慢。他们发现这源于这些干细胞形成早期的差异——那些给大脑生长输送营养的祖细胞被耗尽了。
发展神经生物学家阿诺德·克雷斯坦说,这个发现基本证实了关于头小畸形的流行理论,但是,这也显示了用干细胞培养的组织模拟机能失调疾病的潜力,只要可以更好地控制细胞生长。“这套方法还不成熟,潜力如何尚无定论。”(编译:房芳)
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