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哈佛突破性研究成果:脑皮层共有细胞——“类器官”

  • 林佑
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Medical Research & Publication   2019;5(3):130-130

doi: 10.14218/MRP.2019.060

哈佛大学发现一种人类脑部发育过程共有脑细胞,名为“类器官”,这种细胞提高了临床脑部实验的准确性、实验结果与临床病案的可比性,相信潜在作为精神病药物的测试方法。同时亦为科学家进一步了解脑部复杂的功能提供依据。研究论文发表在《自然》杂志。

医学专家在探索脑部的漫长过程中,已经知道人类脑细胞是由最原始的脑干细胞分化而成,尽管新生细胞的发育、成熟、分裂整个阶段都是由原始干细胞的DNA“掌控”,但事实上它们不断作出无规律的改变,令人难以触摸。

所以,一直以来常规脑细胞培殖方式所培育出的脑细胞生理活性存在差异,令这类实验方法存在漏洞,研究结论难以作为临床脑部病患者的对照品。

哈佛大学干细胞及再生生物学家Golub教授、以及斯坦利中心成员兼资深作家paola arlotta提到,虽然每个人的大脑都是独一无二的,但从某一角度来看,我们每个人的脑细胞类型、结构及其联系方式基本相似。

基于上述的假设,研究团队从男性和女性的脑部干细胞分化出的各类细胞进行提取培育工作。经过六个月的努力,实验细胞直径已经增长到三毫米。然后研究人员根据各种细胞的基因表达方式进行单细胞筛选。利用RNA测序分组、大数据分析计算,他们发现在人类大脑皮层发育过程中广泛存在的一种共有细胞,命名为“类器官”。

这是一项令人兴奋的开创性研究工作。因为“类器官”是首次发现在不同遗传背景下,以相同方式发展成的独特类型。

研究人员对“类器官”的特点作出解说:“类器官”可以在特定条件下进行体外培养。就是说,从胚胎培育至成熟整个阶段是正常、健康的,这意味著“类器官”可作为常规实验细胞,直接对比临床脑部疾病患者的病理细胞实际受损情况。

另外,“类器官”作为脑细胞实验模型所研发出的脑疾病药物,亦可准确比较不同脑疾病药物对人类脑组织的影响。

除此之外,研究人员亦对“类器官”在脑部的作用有初步的了解,比例説它负责大脑认知、语言以及掌控部分的感觉功能,而且在罹患孤独症、精神障碍症、精神分裂症等神经疾病患者的脑部起着关键的修复作用。

“类器官”的发现为人类进一步了解复杂的脑部提供了线索。短短几年之前,有谁相信会有如此重大的发展。

References

  1. Improved human brain organoids to boost neurological disease research. Science News. June 5, 2019
  • Medical Research & Publication
  • pISSN 2475-7500
  • eISSN 2475-7543
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哈佛突破性研究成果:脑皮层共有细胞——“类器官”

林佑
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