网易科技讯 4月24日消息,据科学美国人报道,美国索尔金研究所(Salk Institute)的科学家日前发布报告,宣称首次将人类大脑的类器官(Organoids)成功移植到另一个物种的大脑中,而且宿主的大脑为其提供了足够的血液和营养,以维持它们存活和发育数月时间。
在科学家看来,这些有人类大脑组织的老鼠在行为方式上与它们同类的一样。
每个接受试验的小鼠的大脑皮层都被植入了人类的“迷你大脑”,并用透明的玻璃盖子代替了它们的部分头骨。科学家们用这种方法来理解人类大脑的发育过程,并测试这些类器官将来是否会成为大脑皮层修复工具,以取代大脑中受伤或发育不正常的区域。
纽约州立大学布法罗分校神经学家迈克尔·斯塔乔维亚克(Michal Stachowiak)曾创造人类大脑的类器官来研究精神分裂症,他说这是一个“重要的技术进步”,并且是“在再生医学中使用类器官的重要开端”。
2017年11月份,当索尔金研究所的研究人员在神经科学学会年会上简要描述了他们的实验时,生物伦理学家们提出了一个问题,即人类大脑中类器官会对老鼠的智力、意识甚至是老鼠的身份产生怎样的影响。发表在《自然生物技术》杂志上的最新论文详细描述了类器官如何成功融入老鼠大脑的过程,并解决了其中一个问题:至少在科学家们的实验中,拥有人类大脑类器官的老鼠似乎和其他老鼠没有什么不同,也没有比后者更聪明。
自从2013年第一个人类大脑类器官通过干细胞被培育出来以后,科学家们已经让它们形成了像胎儿大脑一样的结构,用来产生几十种不同种类的脑细胞,并发育成像患Timothy综合症等神经系统疾病等异常的组织。研究人员希望,在揭示人类大脑如何发育的过程中,类器官能比实验室动物或培养的细胞更好。同时在正常情况下和出错时,能识别潜在的治疗或基因组编辑目标。
这项研究需要采集人体干细胞,然后使其分化为脑细胞,并使其生长为几毫米的实体,以模拟真实器官的结构、细胞数量甚至是电活动。但是,人类大脑类器官的逼真程度是有限的:当它们的直径超过几毫米时,氧气和营养物质就无法进入它们最深处的细胞。
这项研究的负责人弗雷德·盖奇(Fred Gage)说:“在我们的手中,类器官在五周内停止生长。从第十周开始,我们甚至看到许多边缘部分的细胞也开始死亡,随着时间的推移,这种变化越来越明显。显然,这是长期研究的一个明显障碍。”
当我们的目标需要对三个月以上的大脑发育过程进行更长时间的研究时,当前的大脑器官就会开始萎缩。而在老鼠大脑中植入人类的大脑类器官,给它们生长和发育所需要的一切,可以帮助解决当前困境。
索尔金研究所将在实验室培养皿中生长了31到50天的人脑组织类器官移植到小鼠大脑中(目前已经超过200个)前,他们已经从老鼠大脑中取出一小块组织以便腾出空间。由于人类细胞通过基因工程表达出绿色荧光蛋白,这些微小斑点可通过透明玻璃显示在明亮的石灰中。
大约80%的植入取得成功。在2到12周内,这些类器官就会产生额外的神经元,包括在人类大脑皮层特定区域内发现的神经元、神经胶质细胞(包括星形胶质细胞)以及神经干细胞。到了14周时,几乎所有的类器官都形成了丰富的血管网,可输送养分和氧气,支持类器官存活233天,它们的结构和细胞成熟度与新生儿差不多。
这些被植入的器官也在传递轴突(即将大脑信号从一个神经元传送到另一个神经元的生物线),并进入到老鼠大脑的两侧,而不仅仅是靠近玻璃的一边,并形成老鼠神经元的强突触,人类和老鼠的神经活动是同步的。研究报告的主要作者阿贝德·曼苏尔(Abed Mansour)说:
“当神经元聚集在一起时,这意味着它们是相互连接的,并进行交叉对话,从而形成了神经网络。”
然而,对于所有的人鼠混合体来说,这些啮齿类动物并没有成为比普通老鼠更好的学习者。科学家们把这些老鼠放在一个圆形的平台上,周围有20个洞,轻轻地引导它们进入通向逃生通道的某个洞,然后让它们自己尝试利用记忆去寻找逃生洞口。(其他的洞都是死胡同。)在第一天的测试中,拥有人类大脑类器官的老鼠犯了更少的错误,更容易找到正确的洞,但是这种优势在第二天就消失了。
盖奇表示:“在行为测试方面,我们只是刚刚触及了表面。我认为,为这个重要问题提供可靠答案还为时过早。这种逃避测试功能十分有限,我还不能排除其他行为影响。”
来源:网易科技报道 作者:小小
为你推荐

数字化底座破局:Veeva研发及质量云助力中国创新药加速全球突围
全球化浪潮下,多区域合规壁垒、跨团队协同低效、质量数据孤岛等痛点,正成为中国药企“出海”路上的“拦路虎”。
文/张蓉蓉 2025-09-22 18:54

创新永续・微笑共筑:2025 隐适美早矫青少年论坛在上海成功举办
论坛聚焦青少年早期矫治领域的最新进展和临床难题,重磅发布四大创新科技,深入探讨数字化解决方案的未来发展方向,为与会者带来了一场饱含温暖与技术的盛宴。
2025-09-19 18:36

远大医药呼吸领域重磅产品桉柠蒎肠溶胶囊联合疗法获国际著名期刊认可,填补长周期联合治疗中的循证空白
近期,远大医药(0512 HK)呼吸领域重磅产品切诺®(桉柠蒎肠溶胶囊)斩获国际著名期刊认可。
2025-09-19 18:20

云顶新耀耐赋康®12个月研究为IgA肾病长期管理提供循证支持
第18届国际IgA肾病研讨会(IIgANN 2025)在捷克布拉格开幕。会上,云顶新耀旗下核心产品耐赋康®(布地奈德肠溶胶囊)展示了7项来自中国多家顶尖医院的最新真实世界研究数据
2025-09-18 19:15

重磅!礼来口服GLP-1药物orforglipron在头对头试验中优于口服司美格鲁肽
研究结果显示,在二甲双胍治疗后血糖控制不佳的2型糖尿病成人患者中,每日一次口服orforglipron,经过52周治疗,在所有剂量对比中均达到了主要终点和所有关键次要终点,在糖化血...
2025-09-18 18:59

远大医药与上海颖特微络达成战略合作,Go Global战略下深化全球药械协同布局
远大医药(0512 HK)正在深化泌尿诊疗产品战略。通过泌尿领域战略投资落地,纵深布局打开百亿增量空间。
2025-09-18 18:28

聚焦AHA2025开场首秀!华东医药DR10624二期临床数据即将全球首发
DR10624-201研究将作为今年AHA 2025主会场的开场报告荣登主讲台,这也充分体现了业界对DR10624 的科学价值与临床前景的高度认可。
2025-09-17 19:26

安斯泰来将携前沿创新成果重磅亮相CSCO,引领肿瘤精准治疗新时代
安斯泰来中国将亮相9月10日至14日举行的2025中国临床肿瘤学会(CSCO)年会,围绕“以患者为中心的初心”与“面向未来的创新”双主线,通过多项学术活动全面展示其在消化道肿瘤及...
2025-09-09 16:46

替雷利珠单抗闪耀 WCLC!NSCLC 围术期 + 晚期治疗双突破
济神州公布了替雷利珠单抗(百泽安®)两项最新临床研究成果,包括用于可切除非小细胞肺癌(NSCLC)患者围手术期治疗的RATIONALE-315研究的最终分析,以及用于二线或三线局部晚...
2025-09-09 11:03

赛多利斯深耕中国三十载:发布连续流工艺白皮书,以技术革新赋能生物制药产业升级
适逢赛多利斯进入中国三十周年,其携手上海生物制药行业协会,成功举办了“2025强化工艺峰会”,并发布了《生物制药连续流强化工艺白皮书》
文/张蓉蓉 2025-09-09 10:58

国家药监局发布《中药生产监督管理专门规定》,2026年3月1日起施行
中药饮片、中药配方颗粒、中成药、实施审批管理的中药材、实施备案管理的中药提取物等的生产及监督管理适用本规定。
2025-09-08 21:29

拜耳Co.Lab在华开幕一周年 成立全球首个创投联盟并扩容“朋友圈”
成立其全球首个链接风险投资机构的平台拜耳Co Lab创投联盟(Bayer Co Lab AdVenture),以及两家中国生物技术初创企业签约。
2025-09-08 17:22

8款医疗器械产品拟纳入创新医疗器械特别审查
9月5日,国家器审中心发布创新医疗器械特别审查申请审查结果公示(2025年第8号),来自8家医疗器械企业的8款产品拟纳入创新医疗器械特别审查。
2025-09-06 23:36