科學家第一次成長大腦器官- 來自人類胎兒腦組織的三維實驗室成長的“ Minibrains”。
新的類器官成長為一粒水稻的大小,並包含許多類型的細胞,這些細胞自組織成複雜的3D結構。研究人員還觸發了微纖維內腦腫瘤的生長,並測試了腫瘤對現有癌症藥物的反應。
Minibrain模仿全尺寸開發和功能的關鍵方面人的大腦。他們以前是從人類的幹細胞但是,這項新研究的作者從來沒有直接來自已經形成的腦組織,因此新的類型器可以打開令人興奮的可能性。細胞,在陳述。
“到目前為止,我們能夠從大多數人體器官中衍生出器官,但沒有從大腦中衍生出來 - 我們現在也能夠跳出這一障礙真是令人興奮,”漢斯·克萊弗斯博士,荷蘭烏得勒支大學的共同研究作者兼醫學教授在聲明中說。
研究人員說,小型纖維可以補充現有的干細胞衍生的類器官,並促進研究腦健康和疾病的新型方式。作者在報告中寫道,雖然必須將乾細胞哄騙與大腦的不同部位相似,但從大腦直接拔出的組織可以在特定的發育階段精確捕獲其組織。他們補充說,儘管必須提供幹細胞以“腳手架”的形式生長,但腦組織可以自行創造。
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因此,“這些新的胎兒組織衍生的器官可以為塑造大腦不同區域以及造成細胞多樣性的原因提供新的見解。”Delilah Hendriks聲明中說,這是荷蘭的小兒小兒腫瘤學中心的附屬小組領導人。
科學家以前使用多能幹細胞- 原始細胞,如果供應特定的化學物質雞尾酒,則有可能成為任何類型的細胞。這些微型纖維可用於研究發展和相關疾病。然而,研究作者在本文中寫道,直接從腦組織衍生的微元素可能會提供有關特定於大腦細胞的行為和特徵的新見解。
為了製造新的微型纖維,研究人員從12至15周大的胎齡從死者胎兒那裡採集了腦組織樣本,這是由匿名捐助者提供的。它們分別使用特定的營養素和生長因子在小板上分別種植了每個組織的小樣本。每個樣品隨著生長而不斷搖動,以確保它們內部的所有細胞都暴露於這些化學物質中,並且沒有提供任何物理腳手架以生長。
大約四到八天后,研究人員注意到形成了“多個有組織的3D結構”,後來成熟成具有“組織樣外觀”的器官。
所得的微纖維包含許多類型的細胞,包括神經乾細胞外部radial膠質。胎兒組織也產生了自己的細胞外基質蛋白質,充當腳手架並支持其3D組織。這可能使科學家能夠進一步研究細胞環境影響他們的發展。
從某些腦組織(例如前腦)生長的微纖維保留了特定於器官的結構特徵,並且它們對參與腦發育涉及的特定信號分子做出了反應。
在此最初的實驗中,將邁元元素生長六個月。值得注意的是,研究人員能夠從單個組織樣品中種植多個縮小器。器官正在作為一個測試藥物安全性和有效性的新方法,因此,這種從一個樣品中產生許多類器官的能力可能有一天有助於進行新的疾病療法的重複實驗。
展望未來,作者希望創建更複雜的微型纖維版本,並可能從不同發育階段的胎兒組織以及可能捕獲與嬰兒死亡率相關的腦缺陷的患病組織中發展起來。
喜歡人類大腦的其他模型作者在本文中寫道,在使用這些類器官進行進一步的實驗之前,需要“專門的道德框架”和“與捐助者和科學界進行積極的討論”。例如,研究人員必須仔細考慮將人腦組織移植到其他物種(例如囓齒動物)的倫理幹細胞衍生的類器官。
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