來(lái)自干細(xì)胞的重建人類神經(jīng)元，在培養(yǎng)皿中維系并移植到大鼠大腦皮層中（圖源：斯坦福大學(xué)）。 施普林格·自然 供圖
中新網(wǎng)北京10月13日電 (記者 孫自法)國(guó)際著名學(xué)術(shù)期刊《自然》最新發(fā)表一篇神經(jīng)科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，人干細(xì)胞來(lái)源的類腦組織能與新生大鼠的大腦整合，還會(huì)影響行為。這項(xiàng)研究結(jié)果或能提高構(gòu)建人類神經(jīng)精神疾病實(shí)際模型的能力。
該論文介紹，人干細(xì)胞培養(yǎng)的大腦類器官是模擬人類發(fā)育和疾病的一個(gè)很有潛力的平臺(tái)。然而，體外生長(zhǎng)的類器官缺少在真實(shí)有機(jī)體中存在的各種連接，這會(huì)限制類器官的成熟，讓它們無(wú)法與其他控制行為的神經(jīng)環(huán)路整合。這因而會(huì)影響類器官模擬具有遺傳復(fù)雜性和行為特征的神經(jīng)精神疾病的能力。之前的研究試圖將人腦類器官植入成年大鼠的大腦，但這些細(xì)胞在植入后無(wú)法完全成熟。
一個(gè)用熒光蛋白標(biāo)記的人類類腦在大鼠的大腦中(圖源：斯坦福大學(xué))。 施普林格·自然 供圖
論文通訊作者、美國(guó)斯坦福大學(xué)塞爾吉烏·帕斯卡(Sergiu Pa?ca)和同事等合作，將人腦類器官植入新生大鼠大腦的體感皮層中，體感皮層是負(fù)責(zé)從全身接收和處理感覺(jué)信息的腦區(qū)，包括觸覺(jué)。他們發(fā)現(xiàn)，該類器官能發(fā)育成熟，部分能與神經(jīng)環(huán)路整合，并在大鼠大腦中具有功能性。這種整合讓研究人員能在人細(xì)胞的活動(dòng)與動(dòng)物習(xí)得行為之間建立關(guān)聯(lián)，證明植入的神經(jīng)元可以調(diào)節(jié)大鼠的神經(jīng)元活動(dòng)，并能誘導(dǎo)追求獎(jiǎng)賞的行為。
此外，該類器官中的一組神經(jīng)元在論文作者轉(zhuǎn)動(dòng)大鼠胡須時(shí)出現(xiàn)了活動(dòng)跡象，說(shuō)明植入的神經(jīng)元能對(duì)感覺(jué)刺激產(chǎn)生反應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)在植入來(lái)源于3名蒂莫西綜合征(Timothy syndrome，一種與心臟問(wèn)題有關(guān)的嚴(yán)重遺傳病)患者的細(xì)胞時(shí)，特定的神經(jīng)元缺陷會(huì)被凸顯出來(lái)，說(shuō)明這種植入技術(shù)能揭示之前未知的疾病特征。
論文作者表示，他們最新研發(fā)的該技術(shù)或能作為一種很強(qiáng)大的資源，補(bǔ)充對(duì)人腦發(fā)育和疾病的實(shí)驗(yàn)室研究。進(jìn)一步研究也許能讓人們利用患者來(lái)源的細(xì)胞揭開(kāi)本來(lái)無(wú)從了解的疾病特征。(完)