惊!培养皿中的“人类大脑”,发育似5周婴儿-观察-生物探索
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惊!培养皿中的“人类大脑”,发育似5周婴儿

2015/08/21 来源:生物探索
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导读
近日,俄亥俄州立大学的科学家们称他们已经在培养皿中培育出的近乎完整的大脑,它相当于五周胎儿大脑的成熟度。虽然它只有铅笔橡皮擦般的大小,但包括了人类胎儿大脑中存在的99%的基因。


近日,在佛罗里达举办的军事卫生系统研究研讨会(2015Military Health System Research Symposium)大会上,俄亥俄州立大学的科学家们称他们已经在培养皿中培育出的近乎完整的大脑,它相当于五周胎儿大脑的成熟度。

该大脑类器官是通过成年人的皮肤细胞重编程而来,是至今为止最完整的人类大脑模型。虽然它只有铅笔橡皮擦般的大小,但具有可识别的结构,且包括了人类胎儿大脑中存在的99%的基因。

俄亥俄州立大学的生物化学和药理学教授Rene Anand表示,这种大脑模型的建立能够在开始临床试验前更快、更确定的检测实验性的药物,从而推进中枢神经系统疾病遗传、环境影响的研究,包括阿尔茨海默症、帕金森氏症等。

Anand教授此前一直致力于研究尼古丁受体与中枢神经系统疾病之间的关系,但是在多次遭遇在啮齿动物中研究孤独症药物的失败后,他开始转向人类神经生物学模型的研究。通过干细胞工程手段,四年后,他建立了人类大脑的“复制品”。


将成人皮肤细胞转化成多能干细胞后,可以重编程成任何人体组织。然而,人类大脑因为巨大的复杂性一直很难攻克。在这项研究中,Anand通过一些技术将能够发育成神经组织的细胞区别出来,在一个模拟子宫环境的装置中进行培育。

通过高分辨成像观察培育出的大脑模型发现,它具有功能神经元、轴突、树突、星形胶质细胞、少突胶质细胞(oligodendrocytes)和小胶质细胞;同时激活了大脑中具有典型兴奋和抑制功能的细胞的标记。

发育成五周胎儿大脑成熟度的模型需要15周,研究人员将继续让模型发育12周,并观察发生的变化。Anand说:“如果让模型发育16-20周,可能会完成缺失的1%基因的发育。但是这些都还不确定。”

值得注意的是,这项研究的发布引来了不少关注。一些同行认为该技术必须处于严格的监管之下。但Anand称,这个大脑没有意识,也不会思考,因此相关研究不存在任何道德问题。

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