
华盛顿 - 这是您在药物上大脑的大脑。巴尔的摩约翰霍普金斯大学的研究人员正在增长“迷你脑”,比该句子结尾时期小 - 可能包含足够的人类脑细胞,可用于研究药物成瘾和其他神经系统疾病。
研究人员说,在实验室菜肴中生长的小脑子可能有一天可以减少使用实验室动物进行此类研究或测试治疗药物的需求。
来自世界各地的实验室一直在竞争种植这些和其他类型的类型- 由真实人类细胞生长的肝,肾脏,心脏和大脑的显微镜,但具有原始的功能性版本。约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)的迷你脑版本代表了过去三年中报道的其他人的进步,因为它很快可重现,并且包含许多相互相互作用的脑细胞,就像真正的大脑研究人员说。
由约翰·霍普金斯(Johns Hopkins)替代替代动物测试中心主任托马斯·哈隆(Thomas Hartung)博士领导的研究人员在2月13日在美国科学发展协会年会上报告了他们的进展。 [实验室生长的11个身体部位这是给出的
Hartung指出,在神经系统疾病的研究中,迷你脑尚无法替代动物模型。但是他补充说,这个概念直到最近才成熟,还可以在短短10个月内实现。
生长的类器官涉及使用称为的细胞诱导多能茎(IPS)细胞,由日本研究人员Shinya Yamanaka开发的技术,他赢得了诺贝尔奖在2012年进行研究。借助IPS细胞技术,理论上,科学家可以在任何类型的成熟细胞(无论是皮肤,肌肉,骨骼等)中倒退时钟,并将其带到近乎胚胎状态。从那里,可以将细胞哄骗到多种细胞类型中的任何一种,与实际人类胚胎细胞发展成组成人体的所有细胞类型的方式相同。
一些实验室正在增长迷你脑。 2013年,第一位实现此目的的研究人员是位于奥地利维也纳分子生物技术研究所的JüergenKnoblich,以及英格兰剑桥的MRC Molecular Biology MRC Lancaster的Madeline Lancaster。
这些研究人员说,他们可以在大约三个月内生长直径几毫米的球状迷你脑,并且这些器官可能是研究胎儿脑发育的理想选择,包括小头畸形,研究人员说的一些婴儿可能与寨卡病毒。
Hartung的小组采取了另一种方法来生长较小的迷你脑,大约350微米(0.35毫米),但说他们的方法具有更容易的可重复性,更大的脑细胞类型多样性,并且花费更少的时间 - 仅10周。
他称它们为“迷你库珀”,因为它们很小但相同,是比较研究的理想选择,而不是其他实验室制造的手工制作的“豪华汽车”。
哈滕说:“这使我们不能比较不同的大脑,而可以比较不同的驱动程序。”大脑模型。
Hartung说,他的实验室的迷你脑含有多种神经胶质细胞(支持神经元),例如星形胶质细胞和Schwann细胞,以及少突胶质细胞,它们形成了使神经脉冲的绝缘髓鞘形成的,这些髓鞘会使神经脉冲 - 与在人脑中发现的那些相似。
微型脑的三维结构和携带神经递质的能力(诸如多巴胺之类的化学信使,可以使神经元之间进行交流)提供了一个简单但相对现实的平台,以研究大脑中的大脑中出现的问题,例如吸毒以及如何解决问题。
Hartung说,他的小组从一种称为成纤维细胞的成年皮肤细胞开始实现这一目标,从而诱导这些细胞回到神经干细胞状态,从大脑和神经系统,然后在轻轻滚动的振动环境中种植它们,以创建3D球结构。该实验室已经种植了数千个这样的小脑,每个脑都有大约20,000个细胞。
Hartung说,现在在迷你脑中缺少,但存在于真实的大脑中,是免疫细胞,它们来自不同的干细胞系。他说,他希望尽快纳入这些类型的细胞。哈滕说,他可能会在2016年底之前进行实验室实验的小脑,这可以邮寄给世界上任何实验室。 [在实验室中创建器官的三种技术这是给出的
一旦迷你脑模型成熟,“没有人应该有借口仍然使用动物模型,尤其是大脑研究的巨大缺点,” Hartung说。 “虽然啮齿动物模型很有用,但我们不是150磅的大鼠。尽管我们不是细胞的球,但您通常也可以从这些细胞球中获得比从啮齿动物那里获得更好的信息。”
Hartung添加了95%的治疗性神经命令的药物由于物种之间的固有大脑差异,在啮齿动物研究中看起来很有希望。
迷你脑模型非常适合研究脑成瘾,因为科学家可以研究药物如何破坏神经胶质细胞。哈滕说,这种破坏导致神经元死亡和神经冲动的传播较差。
Hartung的小组正在研究使用迷你脑研究寨卡病毒对发育中大脑的影响的可能性。
跟随克里斯托弗·旺杰克@wanjek每天都有有关健康和科学的推文,具有幽默的优势。 Wanjek是“工作中的食物”和“坏医学”的作者。他的专栏不良药物,定期出现在现场科学上。