科学家在老鼠身上培育人类大脑组织,可生长233天

医疗健康 来源:网易科技报道 作者:小小
2018
04/24
16:09
网易科技报道
作者:小小
医疗健康

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

(原标题:Miniature Human Brains Grow for Months When Implanted in Mice Skulls)

为你推荐

石药集团与阿斯利康成立合资公司,收到1000万美元里程碑付款资讯

石药集团与阿斯利康成立合资公司,收到1000万美元里程碑付款

双方将在河北石家庄建设新一代生物制剂生产基地,该合资公司的初始业务将聚焦于为全球市场生产及供应双方约定的生物制剂药物原液(DS)。

2026-08-05 20:49

全球首款!核心医疗人工心脏产品获欧盟CE认证资讯

全球首款!核心医疗人工心脏产品获欧盟CE认证

Corheart®6 可用于桥接心脏移植、短期心肌功能恢复治疗以及长期终点治疗,完整覆盖终末期心衰从短期生命支持到永久循环辅助的全场景临床需求

2026-08-05 20:37

国家药监局批准3款创新医疗器械上市资讯

国家药监局批准3款创新医疗器械上市

近日,国家药品监督管理局批准了河南赛美视生物科技有限公司的“三焦点环曲面人工晶状体”和深圳北芯医疗科技有限公司的“心脏脉冲电场消融仪”、“一次性使用心脏脉冲电场消融...

2026-08-05 16:47

2000年-2025年国家基本医保药品目录相关数据资讯

2000年-2025年国家基本医保药品目录相关数据

药品数量仅指药品目录西药和中成药的编号数,截至2026年7月3日,目录内3253种药品对应药品通用名5890个。

2026-08-05 14:19

80亿美元,全球两家核药公司合并资讯

80亿美元,全球两家核药公司合并

美东时间8月3日,Curium Pharma宣布与Lantheus Holdings, Inc 达成最终合并协议。Curium将以每股102 5美元现金收购Lantheus全部流通股,基础对价70亿美元,若2030年前达成...

2026-08-05 13:51

英卓凡正式在华上市,联合英飞凡用于晚期或不可切除的肝细胞癌资讯

英卓凡正式在华上市,联合英飞凡用于晚期或不可切除的肝细胞癌

为晚期肝癌患者点亮长生存新希望

2026-08-05 11:03

章科:坚持为人民出政绩  推动医疗保障事业高质量发展资讯

章科:坚持为人民出政绩 推动医疗保障事业高质量发展

医疗保障制度依法保障每一位参保群众的医保权益,有力提高全社会医疗服务的可及性,有助于增进民生福祉、缩小贫富差距,促进社会公平和共同富裕。

2026-08-05 10:48

康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款资讯

康宁杰瑞与PathosAI达成22亿美元ADC授权协议,1.25亿美元首付款

8月4日,康宁杰瑞生物制药宣布其全资子公司江苏康宁杰瑞生物制药有限公司与美国临床阶段生物技术公司Pathos AI就TROP2 HER3双特异性抗体偶联药物JSKN016达成独家授权许可协议。

2026-08-04 22:14

剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作资讯

剂泰科技与恒瑞医药达成AI制剂合作

8月3日,剂泰科技发布自愿公告,宣布自主研发的AiTEM人工智能制剂创新平台将在恒瑞医药进行本地化部署,加速药物制剂配方开发效率。

2026-08-04 13:01

以专业教育与患者为中心的创新实践,解码中国代谢健康新图景资讯

以专业教育与患者为中心的创新实践,解码中国代谢健康新图景

近日,礼来中国今日于上海世博展览馆举办年度心血管代谢健康高峰论坛。

2026-08-04 11:41

东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国资讯

东阳光药甘精胰岛素首批115.2万支发货美国

近日,东阳光药发布公告,首批甘精胰岛素注射液(商品名:Langlara)已于7月27日自湖北宜都生产基地分批启运美国,预计8月中下旬完成全部发货。首批计划发货115 2万支。

2026-08-04 11:37

维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND资讯

维利信LBL-024用于转移性结直肠癌获批IND

8月3日,维立志博发布公告,公司自主研发的PD-L1 4-1BB双特异性抗体维利信(LBL-024)联合用药治疗转移性结直肠癌(mCRC)的开放、多中心Ib II期临床试验申请已获得国家药品监...

2026-08-04 10:22

药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引资讯

药明康德半年业绩超预期,大幅上调全年业绩指引

预计2026年公司整体收入由人民币513-530亿元上调至人民币585-605亿元,上调幅度约14%,持续经营业务收入同比增速由18%-22%上调至35%-39%。药明康德计划向全体股东每10股派发现金红利5 1元(含税)。

2026-08-03 20:46

3.3亿元天使轮融资,主动科技刷新国内脑机接口领域融资纪录资讯

3.3亿元天使轮融资,主动科技刷新国内脑机接口领域融资纪录

上海主动科技有限公司正式宣布完成3 3亿元人民币天使轮融资。

2026-08-03 17:48

安永吴晓颖:中国创新药全球化步入深水区,交易价值兑现成行业分水岭资讯

安永吴晓颖:中国创新药全球化步入深水区,交易价值兑现成行业分水岭

近日,安永正式发布《从中国创新到全球价值:中国创新药全球合作与交易观察》白皮书

文/张蓉蓉 2026-08-03 17:33

微创持续葡萄糖监测系统获批资讯

微创持续葡萄糖监测系统获批

7月30日,上海微创生命科技有限公司的AccuSense 妙感持续葡萄糖监测系统(CGMs)获国家药品监督管理局(NMPA)批准上市。

2026-08-03 15:34

医院要求医药代表提供相关专业学历证明资讯

医院要求医药代表提供相关专业学历证明

根据《医药代表管理办法》第十条规定,医药代表应当具有医学、药学或相关专业大学专科及以上学历。

2026-08-03 13:37

消息称阿斯利康与百时美施贵宝正洽谈合并资讯

消息称阿斯利康与百时美施贵宝正洽谈合并

知情人士透露,两家公司近几个月已就合并进行了多轮磋商,交易有望在近期落地,但也存在推迟或破裂的可能。

2026-08-03 10:55

国家医保局召开全国深化医保基金管理突出问题专项整治工作中期推进会资讯

国家医保局召开全国深化医保基金管理突出问题专项整治工作中期推进会

7月31日,国家医保局会同最高人民法院、最高人民检察院、公安部、财政部、国家卫生健康委、税务总局、市场监管总局、国家中医药局、国家药监局,10部门联合召开全国深化医保基金...

2026-08-03 10:40

第12批国采,哪家企业中选品种最多?资讯

第12批国采,哪家企业中选品种最多?

本次集采65个品种全部采购成功,全国共4 5万家医药机构报量,327家企业的521个产品获得拟中选资格,覆盖抗感染、抗肿瘤、抗血栓、降血糖、降血压、降血脂、风湿免疫、消炎镇痛...

2026-08-02 19:58