人類首創能生成神經細胞的「迷你大腦」，更精確模擬神經網路！

新智元報道

來源：eurekalert.org

編譯：大明

【新智元導讀】研究人員用人類胚胎幹細胞在實驗室里成功培育出了3D版的「迷你大腦」，可以真實模擬大腦的發育和功能，以及神經細胞間的通信方式，對人類認識大腦，治療腦疾病具有重大意義。

近日，凱斯西儲大學醫學院、紐約幹細胞基金會（NYSCF）研究所和喬治華盛頓大學的研究人員聯合提出了一種新方法，通過人類胚胎幹細胞培育生成3D版的「迷你大腦」。

這些「迷你大腦」名為「大腦類器官」，可以為細胞提供與實際人類大腦相似的交互環境，研究人員可以在這些環境中更清晰地觀察大腦的發育和功能，研究相關大腦疾病的療法，並對有應用前景的新藥物進行測試。

髓鞘是一種覆蓋在神經纖維上的結構，可以幫助神經元發出信號。當髓鞘脫失時，細胞之間就不能有效地相互交流，導致身體麻木、反射喪失、運動不協調和疼痛等癥狀。有些疾病，如多發性硬化症和脊髓損傷，會導致髓鞘脫失，導致神經系統的信號傳導出現故障。

首次創造出能生成神經細胞的3D版「迷你大腦」

新智元在這裡把上面的說法「翻譯一下「，打個簡單的比方，如果現在有一根電線，那麼神經就相當於電線中心的銅絲，可以傳導電信號。而髓鞘就相當於電線外層的塑料保護膜，如果這層保護膜被破壞了，電線當然就很容易漏電了。

所以，如果神經的髓鞘脫失了（脫髓鞘），神經信號的傳導當然就會出問題，而且一般都是大問題。比如多發性硬化症就是一種脫髓鞘疾病，而阿爾茨海默症、帕金森症等神經系統疾病也可能與此有關。

現在，科學家首次創造出了能夠生成髓鞘的大腦類器官，能夠讓研究人員比以往更加密切地模擬大腦的結構和功能。該成果已在線發表在《自然·方法》上。

可以生成髓鞘的少突膠質細胞是腦細胞的一種，它的缺失會導致一系列致命的神經系統疾病。

在我們的大腦中，有一種名為「少突膠質細胞」的腦細胞，它可以生成髓鞘，這種腦細胞被認為與髓鞘缺失相關疾病之間存在密切的聯繫，但對它的重要作用的詳情一直知之甚少。

由胚胎幹細胞發育而來的「迷你大腦」，能夠模擬與實際大腦相仿的細胞和神經間交互的過程，讓研究人員更準確地觀察到與脫髓鞘相關疾病的機理和發病過程，並探尋與這些疾病的新療法，加速對相關疾病的藥物研發。

左邊包裹在神經元軸突上的節狀組織就是髓鞘，右邊是放大的髓鞘結構圖。

填補了大腦類器官模型的關鍵性空白

研究人員用佩梅病（Pelizaeus-Merzbacher，這是一種罕見而致命的遺傳病，會阻礙髓鞘的生成）患者的胚胎幹細胞培育成「迷你大腦」，成功模擬了該病的發病特徵。為了保證研究成果的可重複性，研究人員使用不同的幹細胞分別獨立地復現了這一方法。

該論文的通訊作者、凱斯西儲大學醫學院的Tesar博士表示：「這個新方法讓我們更清楚地了解到，腦細胞在多發性硬化症或佩梅病等疾病中發揮了哪些作用，細胞彼此間是如何通信的，也為開發旨在恢復生成髓鞘的新療法提供了良好的前景。我期待繼續與NYSCF研究所合作，以更好地理解和治療與脫髓鞘有關的疾病。」

該論文作者之一、NYSCF研究所的研究人員Fossati博士表示：「與Tesar博士的富有成效的合作令我們很欣慰，成功驗證這一技術讓我們感到興奮，很高興這一發現能被科學界接受。這項研究填補了大腦器官模型的關鍵性空白，相信這一新發現將能夠推進多發性硬化症，以及各種複雜的神經系統疾病，如阿爾茨海默病和帕金森病的療法和藥物研發。」

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