《自然》雜誌：科學家將人腦組織植入老鼠，或引發重大倫理問題

在一項於2018年4月16日發表在《自然·生物技術》的研究中，科學家將體外培養的人腦組織植入了一批老鼠體內，並且有不少老鼠存活了相當長的時間。雖然這可以看做是腦科學研究的重大進展，但不少專家表示，在人體之外培養腦組織的研究存在重要的倫理問題亟待解決，他們已經對此撰文並發表於4月25日的《自然》雜誌。

科學家們在體外培養了兩組腦細胞（綠色與紫紅色所示），幾天內它們就已經開始相互融合

將人腦組織在體外培養出來，形成「腦類器官（cerebral organoid）」（或可俗稱其為「迷你人腦」）並將其植入大約200隻老鼠的頭部——儘管聽起來像是科幻電影，但最近科學家們真的實現了這一點。

這項實驗是由在聖地亞哥的索克生物研究所（Salk Institute for Biological Studies）的研究人員完成的。甚至於他們自己對此也十分震驚，「我們非常驚訝」，索克研究所的博士後助理研究員阿貝德·阿爾法塔赫·曼蘇爾（Abed AlFattah Mansour）說道，他是該研究的第一作者。

腦類器官

這種只有豌豆大小的「腦類器官」，最早見於科學家們在2013年的研究，當時有一位生物學家瑪德琳·蘭卡斯特（Madeline Lancaster）希望研究人類大腦，但敏銳的意識到此事的困難：人腦被堅硬的顱骨保護著，並有多層保護組織包裹。於是她認為：既然幹細胞可以培養分化為心肌組織，那麼或許可以將神經細胞培養為腦類組織，進而將大腦在體外「種」出來。最終，她成功了。

實驗室中培養的腦類器官

但是請注意，真正的人腦中有860億個神經元，而這種「迷你人腦」中的神經元僅為十萬到數百萬個，這意味著它們其實還沒有實際功能——並不能進行思維或感覺。不過，蘭卡斯特表示：「在研究神經疾病到人腦的進化等方面，腦類器官為科學家們提供了一個非常重要的工具，並可能在將來籍此發現藥物並進行毒性測試。」因此，這一成果依然是革命性的。

活體植入

儘管將腦類器官培育出來是巨大的成功，但是科學家們一直希望可以進行下一步實驗：將其植入活的有機體中。曼蘇爾的團隊已經做到了這一點，並且他們表示還沒有聽說有其他科研人員嘗試這件事。

為了能夠觀察這些腦組織的活動，他們在培養這些腦組織時加入了綠色熒光蛋白，並且在植入老鼠體內後，覆蓋於其上的不是普通的顱骨組織，而是「顱骨玻璃窗（cranial glass window，可以理解為一種透明的顱骨）」，這一切都讓科學家們在實驗中可以明顯的看到這些腦組織。

而且，讓研究人員吃驚的是，這些新的腦組織可以在老鼠體內「茁壯成長」。接受了植入物的老鼠有92%都活了120天以上——鑒於老鼠的壽命只有兩到三年，120天已經是非常長的時間。更讓人意外的是，老鼠能夠適應新的大腦部分，也就是說，這些迷你人腦可以在老鼠體內正常的存活。在80%的實驗中，都能看到人腦組織與老鼠健康的整合到了一起。

曼蘇爾表示，這種「健康的整合」不僅意味著人腦組織可以存活，更意味著它們能將軸突結構注入宿主的大腦環境。也就是說，它們可能在於宿主原本的大腦進行「對話」。這可能幫助神經科學家們更深入的研究關於腦功能障礙的問題，為我們更好的了解從偏頭痛到阿爾茨海默病的一切鋪平道路。

倫理爭議

儘管成果非凡，但這項研究確實向科學家們拋出了一個重要的倫理問題：這些體外培養的人腦組織，儘管現在功能低下，但以後呢？它們會不會成為具備意識或感覺的東西？到時要如何界定它們？

對此，杜克大學的法律與哲學教授兼杜克科學與社會研究所主任尼特·法拉罕（Nita Farahany）與其他16位科學家、倫理學家與哲學家聯合撰文，在《自然》雜誌中提出了很多相關的問題。

法拉罕表示：迷你人腦的研究進展如此之快，以至於科學家們現在必須思考潛在的問題了。她說：「現在，它們是很好的工具，能夠幫助研究人類的神經元是如何生長並相互作用的，但它們還遠遠沒有真正人腦的樣子。」

「在研究精神分裂症或自閉症這些疾病時，很難用動物來進行數據建模，在活體人類上來做實驗又是極不道德的」，她說，但是我們可以利用與這些疾病相關的基因突變細胞培育一個迷你腦，進而研究這類疾病的成因。

所以很明顯，這一領域前景巨大，但是圍繞著體外培養的人腦細胞的倫理問題也是如此。

一個簡單的問題就是：將人腦組織移植到動物身上，會不會真的培育出具有非凡心智能力的老鼠？這些老鼠要在實驗結束時被殺死嗎？還是說，它們已經能夠高呼「要保護實驗動物」，需要在實驗結束後享受退休待遇？

這篇評論文章並沒有給出這些問題的答案，或者任何具體的研究方法。相反，它旨在引起關於迷你人腦研究或其他複製人腦功能研究的討論。

就在本月，已經有科研團隊發現，那些移植入老鼠頭部的腦組織，已經可以分化出功能性血管。這就意味著，科學家們已經有機會培育出更大，功能更強的腦類器官。

法拉罕說：「現在正是急需解決這類問題的時候，必須趕在它們發展到難以處理之前。」

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！