新发现:微型脑类器官可模仿婴儿早期脑部发育
来源: 创新网 作者: 医疗器械创新网 2021年03月16日 16:44

新发现:微型脑类器官可模仿婴儿早期脑部发育


加州大学洛杉矶分校和斯坦福大学的研究人员认为,只要在前进一步,微型脑类器官就可以用来帮助研究在人生命中晚期出现的疾病,例如痴呆症。 

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文章来源:Medtech, (黑尔 康纳)

本文为医疗器械创新网原创翻译

译者:Tracey (WechatID: 371595788)



   多年来,科学家们一直在实验室中培养来自人类细胞的简化器官,通过它们来模仿和研究人体的内部系统,以洞悉疾病和治疗方法,但是每个小模拟器官通常都不会长寿。


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 但是现在,加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)和斯坦福大学的研究人员发现,如果时间充足,微型3D大脑可以与人类全脑发育进行密切相似的方式生长和成熟。


 通过对诱导多能干细胞组装的类器官进行20个月的遗传分析,他们发现小脑遵循一个内部时钟,并且它与怀孕阶段,出生后以及婴儿时期是一致的。


这非常新颖,直到现在,没有人在此期间对这些类器官进行过培植和鉴定,也没有任何迹象表明,在未来会通过实验室环境下重现人类大脑的大部分发育状况”来自医学博士Daniel Geschwind,他是David Geffen医学院的MacDonald杰出人类遗传学教授、加州大学洛杉矶分校精密健康研究所所长。


 大脑类器官以前曾被用来研究神经系统或发育性疾病,例如癫痫,自闭症和精神分裂症,但人们认为它们在实验皿中的生命长期处于胎儿早期发育的状态。

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博士后Aaron Gordon Geschwind作为加州大学洛杉矶分校的实验室和该研究结果的第一作者,在《自然神经科学》上阐述道:“这是一个了不起的发现-我们证明在培养后的微型3D大脑大约280天达到产后成熟,然后开始对婴儿大脑的各个方面进行建模,包括已知的神经递质信号传递的生理变化。” Geschwind在加州大学洛杉矶分校的实验室和该研究结果的第一作者,发表在《自然神经科学》上。

 

研究人员认为,只要再向前进一步,这些类器官就可以用来帮助研究在人的生命中晚期出现的疾病,例如痴呆症。


格施温德说:“人类疾病的干细胞模型势必带来巨大的利益。”  “这项工作代表了一个重要的里程碑,它显示了人类大脑发育的哪些方面以最高的保真度建模,哪些特定基因在体外表现良好,以及何时以最佳方式对其进行建模。”


此外,研究人员还概述了一种遗传分析框架,称为GECO,用于在皮质类器官中进行基因表达。该框架利用多中心BrainSpan计划的数据,来评估体外细胞模型与人类大脑内部成长阶段的吻合程度。绘制神经发育图。

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