重磅！《科学》：人体干细胞可以在体外培育出另一个“大脑”
自然科研旗下《科学报告》22日发表的一项数据调查报告为孕期用药敲响警钟。该研究显示：服用抗癫痫药物丙戊酸钠的孕妇生下的孩子，在童年早期患上神经发育疾病的风险可能是原来四到五倍星光大典2012
重磅！《科学》：人体干细胞可以在体外培育出另一个“大脑”星光大典2012
《科学》报道了一项重磅研究，将人类干细胞放在含有合适营养素的培养皿中，会发育成一个大脑类器官。相较于之前研究认为其只能反映大脑早起情况，最新一项研究表明，这一类器官细胞会包含正常脑细胞出生后所表现出的一些遗传特征。
研究人员将人类干细胞暴露于一组特定的营养物质中，以产生包含神经元和大脑细胞的球形类器官。结果，当这个类器官发育到250到300天时，它的基因表达会在出生后很快转变为更接近人脑细胞的形态。而且随着类器官的老化，这些细胞甲基化化学标签的模式可以附着在DNA上并影响基因活性，这也与日益成熟的人脑细胞相对应。
研究人员在他们的类器官中记录了其他成熟的信号。在出生前后，一些脑细胞逐渐转变为制造更多的一种蛋白质变体，而制造更少的另一种蛋白质变体。脑细胞受体的一个组成部分NMDA是神经元通讯的关键，也是上述被转换的蛋白质之一。而类器官细胞和发育中的大脑对应细胞一样，也使NMDA发生了转换。
这项研究共同通讯作者之一是斯坦福大学神经生物学家Sergiu Pasca教授，他的研究团队近十年来一直致力于利用类器官研究大脑的发育和疾病。此次他们与加州大学洛杉矶分校（UCLA）的Daniel Geschwind教授合作，分析了这些体外培养的迷你人脑在长时间生长过程中发生的改变。“目前为止，还没有人在这么长的时间里对这些类器官进行培养和特征分析。”Geschwind教授说。
合作领衔这项研究的Sergiu Pasca教授和Daniel Geschwind教授
不过研究人员提醒说，这些发现并不意味着迷你人脑本身等同于出生后的大脑。例如，它们没有血管、免疫细胞等关键特征，细胞的电活动也与发育完成的人脑不一致。此外，这些类器官也不会像真正的人脑那样获得感觉输入。然而，“即使在实验室培养皿的非自然条件下，细胞们自己知道如何进展，这一点足以令人惊讶。”Pasca教授说。
事实上，科学家们也在这项研究中观察了与大脑疾病有关的一系列基因，涉及自闭症、精神分裂症、癫痫和阿尔茨海默病等，研究团队确定了这些基因在大脑类器官中的表达活性在何时上升、何时下降，以及与人类正常发育时间点的关联，从而进一步指导如何用大脑类器官建立人类疾病模型。
“我们的研究显示了人脑发育的哪些方面可以高保真建模，哪些特定的基因在体外有良好表现，模拟疾病最佳时间是什么，等等。这是一个重要的里程碑。”Geschwind教授说。
（来源：前瞻网 学术经纬）
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