科学家在实验室中培育出具有功能的类似小脑的脑组织
日本研究人员研究出如何制造人类胚胎组织自己发挥作用，小脑- 像脑组织。 这是朝着生长健康脑组织迈出的重要一步，可以帮助治愈脑损伤或神经退行性疾病患者。
到目前为止，虽然科学家们已经成功地将干细胞培育成其他器官，例如胃甚至是阴茎，这个过程对于神经系统来说特别棘手，因为研究人员不仅需要生成特定的细胞类型，还必须使这些细胞类型以非常特定的方式相互连接。
现在，日本理化学研究所发育生物学中心的一组研究人员已经克服了这一挑战。 通过仔细地将信号分子应用于人类胚胎干细胞的 3D 培养物，他们不仅成功地触发它们分化为有功能的小脑细胞类型，而且还让它们将自己组织成多层、手风琴状的结构存在于自然发育的小脑中。
小脑是大脑底部的区域，在运动控制中发挥作用，并参与包括注意力和语言在内的认知功能。 小脑最重要的细胞类型是浦肯野细胞和颗粒细胞，该团队成功地利用人类胚胎干细胞开发了这两种产品。
这项工作建立在该团队之前对小鼠的研究基础上，该研究使他们能够绘制出胚胎生长过程中小脑正常发育所需的激素和生长因子。 他们现在利用这些信息创建了一个“配方”，将其应用于人类胚胎干细胞，以在实验室中触发小脑组织的发育。
“我们在这里展示的自组织原理对于发育生物学的未来非常重要，”研究负责人 Keiko Muguruma 在一份报告中说道。新闻稿。
出版于细胞报告,研究小组描述了他们如何首先用成纤维细胞生长因子 2 处理人类胚胎干细胞，三周后，使干细胞分化为小脑所在的中脑/后脑区域的神经元。
五周后，干细胞显示出分化为小脑板神经上皮的迹象，小脑板神经上皮是神经系统中转变为小脑的部分。
在大约 15 周时，他们发现细胞表达晚期浦肯野细胞的标记（如上所示），这表明它们已经分化成这种重要且专门的神经元类型。 电生理记录表明，这些细胞对电流的反应甚至与它们期望的功能性小脑细胞的反应相同。
然后，他们在这项研究的基础上，在分化过程的不同阶段添加了一系列不同的生长因子，以使这些小脑细胞自行组织成人脑小脑组织的分层结构。
了解这个配方将有助于研究人员利用患者重新编程的成体干细胞创造出健康的小脑组织——这一进展可能有助于治疗诸如以下疾病：脊髓小脑萎缩，这是一种退行性遗传病，影响人们正常说话、行走和移动的能力。
您可以在下图中看到小脑在人脑中的正常发育情况与在实验室中的发育情况的比较。 这是一门复杂的科学，但看到研究人员最终开始解锁和复制大脑发育确实令人兴奋，因为这是能够治疗一系列新疾病的第一步。
