科技日?qǐng)?bào)北京7月29日電 （記者張佳欣）美國(guó)約翰斯·霍普金斯大學(xué)研究人員培育出一種新型“全腦”類(lèi)器官，不僅包含多個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)組織，還具有初步的血管結(jié)構(gòu)。這項(xiàng)成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上，展示了首次將各個(gè)腦區(qū)組織成功整合為一個(gè)統(tǒng)一運(yùn)作的類(lèi)器官。該突破有望為自閉癥、精神分裂癥等復(fù)雜神經(jīng)精神疾病的研究開(kāi)辟新途徑。
目前大多數(shù)論文中提到的腦類(lèi)器官，只能代表大腦的某個(gè)區(qū)域，比如大腦皮層、后腦或中腦。而此次培育的是一個(gè)初步成型的全腦類(lèi)器官，研究人員稱(chēng)之為“多區(qū)域腦類(lèi)器官”（MRBO）。
在構(gòu)建全腦類(lèi)器官時(shí)，研究人員先在不同培養(yǎng)皿中分別生成了來(lái)自各個(gè)腦區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞以及初步血管結(jié)構(gòu)；然后，利用具有黏附性的“生物膠”蛋白將它們組裝起來(lái)，使其在發(fā)育過(guò)程中建立起連接；隨著組織融合，該類(lèi)器官不僅能產(chǎn)生電活動(dòng)，還具備整體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力。
MRBO在細(xì)胞類(lèi)型的多樣性方面，與人類(lèi)胚胎大腦早期發(fā)育階段高度相似。研究發(fā)現(xiàn)，它包含了約80%的常見(jiàn)神經(jīng)細(xì)胞類(lèi)型，其整體結(jié)構(gòu)相當(dāng)于人類(lèi)胎兒大腦發(fā)育至40天左右的水平。
盡管其體積遠(yuǎn)小于真實(shí)人腦，僅包含約600萬(wàn)至700萬(wàn)個(gè)神經(jīng)元，而成年人腦中神經(jīng)元數(shù)量多達(dá)千億級(jí)，但該類(lèi)器官為研究整腦疾病提供了一種前所未有的人類(lèi)腦細(xì)胞模型。
此外，研究人員還觀察到血腦屏障的早期形成跡象，這一結(jié)構(gòu)在藥物篩選和神經(jīng)疾病研究中具有重要意義。
未來(lái)，利用全腦類(lèi)器官測(cè)試新藥，有望提高神經(jīng)精神類(lèi)藥物的研發(fā)成功率。目前此類(lèi)藥物在臨床試驗(yàn)第一階段的失敗率高達(dá)96%，因前期仍以動(dòng)物模型為主，而人腦類(lèi)器官更貼近真實(shí)發(fā)育過(guò)程，有望顯著提升篩藥效率。
研究人員表示，諸如精神分裂癥、自閉癥、阿爾茨海默病等疾病影響的是整個(gè)大腦，而非某個(gè)單一區(qū)域。如果能更早看清疾病起源，就可能發(fā)現(xiàn)全新治療靶點(diǎn)。
（責(zé)任編輯：蔡文斌）
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