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科学家培养出“迷你人脑” 有助确定疾病发病机制

2013-08-30新华网
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核心提示:奥地利等国科研人员利用人类干细胞,首次在实验室中培养出具有人类大脑一些特有组成部分的“迷你人脑”,有助更好地了解人类大脑发育过程,也有助确定精神分裂症等疾病的发病机制。

  奥地利等国科研人员利用人类干细胞,首次在实验室中培养出具有人类大脑一些特有组成部分的“类脑器官”,又称“迷你人脑”。

  路透社28日报道,“迷你人脑”有助更好地了解人类大脑发育过程,也有助确定精神分裂症等疾病的发病机制。

  始于干细胞

  “迷你人脑”培养始于人体干细胞,由奥地利分子生物技术研究所研究员于尔根·克诺布利希和马德琳·兰开斯特与英国、德国等方面的研究人员合作完成。

  研究人员利用特别搭配的多种营养物质,促使干细胞生长并组成复杂结构,以此培养出可以形成脑和神经系统的神经外胚层。神经外胚层组织碎片被放置在一个旋转生物反应器内,在有氧气循环和养分供给的环境下逐渐形成“类脑器官”。

  按研究人员的介绍,开始培养一个月后,神经外胚层碎片组成视网膜、脉络丛和大脑皮层等大脑组成部分。两个月后,“迷你人脑”长成,尽管大小仅4毫米,结构细密程度难以与发育完成的人脑相比,却拥有能够放电的神经元和多种脑神经组织。

  “迷你人脑”问世标志着科学家首次成功以“三维”形式复制人脑组织形成过程。克诺布利希说,在这次实验中,“迷你人脑”的大小“无关紧要”。

  可用于治病

  克诺布利希说,培养“迷你人脑”的目的不是“制造完整的人脑”,而是分析人类大脑组织发育过程,创造可用于研究一些疾病发病机制的生物模型。

  利用“迷你人脑”,克诺布利希和同事模拟出小头畸形症的发病过程并确定病因。

  他们预计,这一技术今后还可以用于研究精神分裂症、孤独症、抑郁症等影响全球数以百万计人的疾病。

  英国帝国理工学院临床神经科学教授保罗·马修斯说,“迷你人脑”有望成为“了解大脑发育障碍原因的全新工具,也可用于试验可能的治疗方法”。

  英国约翰·拉德克利夫医院神经科医生扎米勒·卡德尔说,“迷你人脑”培养成功“令人兴奋”,拓展干细胞技术协助人类了解大脑发育、研究疾病成因和研发新药的可能性。

  人造脑仍远

  人类大脑形成始于一些结构相对简单的组织,却能迅速发育成自然界已知最为复杂的结构之一,其中具体过程对科学界而言仍属未知。

  就人工培养真正人脑的前景,克诺布利希和其他科研人员承认,前路漫漫。

  英国加的夫大学精神病学讲师迪安·伯内特说:“人类大脑是已知宇宙中最为复杂的东西,其中众多组成部分与整个人体之间的联系和相互作用难以计数。”

  伯内特说:“想利用实验皿中的一些组织复制大脑的运行,好比刚发明算盘就想用它来运行最新版微软Windows操作系统——两者之间有联系,但我们距离实现那样的应用还有长路要走。”

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