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人类大脑器官有“跨物种整合”模式

时间:2022-10-31 10:06:06 网站:农业知识 更多:农业网

英国《自然》发表的一项神经科学研究发现,来源于人类干细胞的类脑组织可以与新生大鼠的大脑整合,也可以影响其行为。研究结果可能会提高人们构建人类神经精神疾病实际模型的能力。人类干细胞培养的脑器官是模拟人类发育和疾病的潜在平台。然而,体外生长的类器官缺乏真实生物中存在的各种连接,这将限制类器官的成熟,并阻止它们与控制行为的其他神经回路整合,从而影响类器官模拟具有遗传复杂性和行为特征的神经精神疾病的能力。以前的研究试图将人类的大脑器官移植到成年大鼠的大脑中,但这些细胞在移植后无法完全成熟。用荧光蛋白标记的人脑在老鼠的大脑里。图片来源:斯坦福大学用干细胞重建了人类神经元,保存在培养皿中,移植到大鼠大脑皮层中。图片来源:美国斯坦福大学研究团队将人类大脑器官植入新生大鼠的体感皮层。体感皮层是负责接收和处理来自全身的感觉信息(包括触觉)的大脑区域。他们发现这些器官可以成熟,其中一些可以与神经回路整合,它们在大鼠大脑中具有功能。这种整合使研究人员能够在人类细胞的活动和动物的习得行为之间建立关联,这证明了植入的神经元可以调节大鼠神经元的活动,并诱导追求奖励的行为。此外,当研究人员翻转老鼠胡须时,这种器官中的一组神经元出现了活动迹象,表明植入的神经元可以对感官刺激做出反应。他们还发现,当来自三名蒂莫西综合征(一种与心脏问题有关的严重遗传疾病)患者的细胞被植入时,特定的神经元缺陷会被突显出来,这表明这种植入技术可以揭示以前未知的疾病特征。据研究团队介绍,这项技术可以作为一种强大的资源,补充人类大脑发育和疾病的实验室研究。进一步的研究有望使人们能够利用患者的细胞来揭示未知疾病的特征。主编圈:这个惊天动地的“人鼠脑结合体”最值得注意的一点是,团队观察到,当他们刺激这种脑器官时,可以训练老鼠的奖励相关行为,比如舔水等。而未经移植的大鼠不会有类似的反应。这说明人脑器官已经参与了大鼠的“学习”,人脑器官已经在一个“跨物种”的宿主中形成了合适的、成熟的组织。这一成果不仅将类器官研究推向了一个新的高度,也意味着一个更加现实的疾病研究体系正在向人类走来。


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