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世界首次!“迷你人脑”有望修复脑损伤
时间:2023-02-21 10:45:26  作者:lfy  来源:生物探索
再生医学网获悉,近日,美国科学家发现人脑类器官可以与大鼠大脑整合,并对闪光灯等视觉刺激做出反应。研究人员指出,这种大脑类器官未来有望用于修复受损伤的人脑,标志着使用类器官修复脑损伤向前迈进了一大步。相关研究成果发表在Cell Stem Cell上。
  脑损伤是一种常见现象,多由于外力击打头部所引起。当脑部组织受损后,会严重影响患者的视觉、听觉以及思辨能力,甚至还会危及生命。但令人遗憾的是,目前临床上仍缺乏行之有效的修复方法。不过,随着类器官技术的问世,让脑损伤患者看到了新的希望。

  再生医学网获悉,近日,美国科学家发现人脑类器官可以与大鼠大脑整合,并对闪光灯等视觉刺激做出反应。研究人员指出,这种大脑类器官未来有望用于修复受损伤的人脑,标志着使用类器官修复脑损伤向前迈进了一大步。相关研究成果发表在Cell Stem Cell上。
  在该项研究中,研究人员首先培养出了可以发育成多种不同类型的人类干细胞,在培养了80天后,这些干细胞被培养成大脑皮层细胞的三维组织,然后被移植到视觉皮层持续受损的成年大鼠的大脑中。
  在移植3个月后,研究人员观察到移植器官强劲的存活率,总体移植物的存活率为82.1%。组织学分析表明,血管散布在起源于宿主大脑的类器官中,同时凋亡细胞逐渐减少,这些结果说明,前脑类器官形成了健康且血管化良好的移植物。
  接着,研究人员对移植物的祖细胞、神经元和神经胶质细胞进行组织学分析,以描述器官移植物的细胞如何随时间变化。在移植物中发现了更多成熟的神经元,同时发现虽然类器官移植物中的皮质神经元尽管随着时间推移而成熟,但移植后类器官中的神经元层状结构丢失了。此外,发现移植物中的星形胶质细胞和少突胶质细胞主要来源于宿主,可以支持神经元功能。
  众所周知,移植类器官与宿主大脑的功能整合取决于移植神经元和宿主大脑回路之间适当连接的形成,基于此,研究人员发现移植物向宿主大脑发出了神经元投射,同时在移植物投射与宿主大脑之间的界面处存在人类突触蛋白表明在移植物和宿主大脑之间形成了推定的突触。
  接下来,研究人员使用电极探针来测量当动物暴露于闪光灯和交替的白条、黑条时,类器官移植物内单个神经元的活动。类器官中的大量神经元对特定方向的光做出反应,表明这些类器官神经元不仅能够与视觉系统整合,而且能采用非常特定的视觉功能皮质。
  研究人员表示,这说明类器官神经元正在被整合到实验鼠的大脑,并接管了其视觉系统的部分功能。
  提起类器官,想必大家不会感到陌生。作为干细胞技术的延伸应用,类器官一经问世便被医学界人士寄予厚望,并在药械试验等领域发挥出了强大作用。对此,再生医学网表示,随着该项研究成果问世,相信将彻底改写脑损伤修复史,从而让更多患者从中受惠。
关键字:类器官,脑损伤,干细胞,再生医学
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