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Science:首次构建出人类前脑的三维类器官

来源:本站原创 2020-01-27 11:41

2020年1月27日讯/生物谷BIOON/---在一项新的研究中,来自美国斯坦福大学的研究人员首次构建出人类前脑的类器官。相关研究结果发表在2020年1月24日的Science期刊上,论文标题为“Single-cell transcriptional diversity is a hallmark of developmental potential”。在这篇论文中,他们描述了对这种类器官的培育及其用途。
图片来自Science, 2020, doi:10.1126/science.aay1645。

在生物科学的大部分历史中,人们不得不使用实验动物来研究发挥功能的活大脑---出于伦理原因,无法对人脑以这种方式进行研究。但是近年来,科学家们已找到了一种方法来培养成团的细胞作为人体器官的替代品,从而提供了更好的选择。它们被称为类器官,是使用多能性干细胞培养出的,这些干细胞可以分化为任何类型的人类细胞。人们使用药物和生长因子来指导它们生长为他们想要研究的器官类型。在其他的研究中,人们已培养出大脑或其他神经组织---在这项新研究中,这些研究人员取得进一步进展:诱导干细胞生长为前脑类器官,而且它们的寿命更长,这就允许更多地了解大脑发育。

作为球状结构,人类前脑类器官可以自组装成前脑的不同部分。前脑包括上丘脑(epithalamus)、丘脑(thalamus)、底丘脑(subthalamus)和下丘脑(hypothalamus)等器官。这些真实的器官在认知、感觉加工和运动功能中起关键作用。

作为这项研究的一部分,这些研究人员还找到了一种方法来极大地延长人类前脑类器官的寿命(长达300天),这足以观察到它们发展成更复杂的结构。他们希望,如此长的生长时间将允许研究脑部疾病产生,并可能找到阻止疾病发生的方法。

这个领域的一些人已注意到,这样的研究工作正在导致道德困境---还能走多远?可以想象,有朝一日,科学家们将能够生长整个人类大脑,即具有意识的大脑。但是,在这项新的研究中,这些研究人员并不担心这些问题。他们指出,他们的前脑类器官与人脑相比非常简单,并且没有意识或疼痛感。至少到目前为止,这些类器官仅仅是细胞团。(生物谷 Bioon.com)

参考资料:

1.Alexandro E. Trevino et al. Chromatin accessibility dynamics in a model of human forebrain development. Science, 2020, doi:10.1126/science.aay1645.

2.Researchers create three-dimensional organoid models of human forebrain
https://medicalxpress.com/news/2020-01-three-dimensional-organoid-human-forebrain.html
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