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美国培育出3D大脑 功能接近真正大脑
发布时间: 2016年12月28日

大脑也有3D版的了!科学家用人类干细胞培育一个3D微型大脑,这个3D微型大脑的功能更加接近人类大脑。

新模型将有助于科学家更好地理解大脑发育以及阿尔茨海默氏症或精神分裂症等神经系统疾病。

美国索尔克研?#20811;?#22522;因分析实验室主任约瑟夫·埃克教授说,将人脑细胞培育为微型3D器官是一项重大的突破。有了在结构上最为接近实际大脑的模型,科学家就能通过观察其遗传和表观遗传特征来寻求其最为接近实际大脑的功能。

多年来,细胞生物学家通过化学方法促使胚胎干细胞在培养皿中发育(分化)成各种类型的脑细胞。研究人员可从这些单层细胞中收集大量信息,但局限于这些真实的脑组织是2D的。2013年,?#20998;?#30740;究人员开发出一种新方法,可在3D凝胶中生长胚胎脑细胞,并分化成类似真实大脑的多层脑细胞。然而,这些实验室培养的被称为类器官的迷你大脑与真实大脑之间在功能?#31995;?#24046;异并不明确。

索尔克研?#20811;?#23545;大脑发育早期阶段的类器官与相同阶段的真实大脑组织进行了比较。研究人员发现,在细胞获得的分化度上,类器官要比二维模型更为接近真实大脑,也就是类器官沿?#27431;?#24120;类似于真实大脑?#33041;?#26399;发育时间线进行发育。

为创建用于分析的类器官,研究团队使用H9人胚胎细胞系,加入合适的化学物质,诱导这些细胞沿着一条神经发育通路生长60天。然后,他们分析了类器官的表观遗传学特征。细胞的表观基因,受饮食或压力等环境因素影响,已越来越多地被认为与发育和精神分裂等疾病相关。

研究人员表示,之前?#29992;?#26377;人做过脑组织体的表观基因组测序。此类评估对于理解大脑发育,特别是最终利用这些组织开发神经系统疾病治疗方法?#20219;?#37325;要。(转载自中国科技网)


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