科学家用多功能干细胞首次培育微型人类大脑

据英国新科学家杂志报道，目前，科学家在实验室里培育出微型“人类大脑”，它包含着皮质层部分，海马体以及视网膜，是首次使用干细胞培育而成。这个3D结构将有助于研究人员详细地研究人类大脑早期发育阶段。
奥地利分子生物学会(IMB)Juergen Knoblich说：“由于人类大脑不同于多数动物的大脑结构，研究动物大脑如何发育，仅能提供对人类大脑的大致理解。”
为了培育微型大脑，Knoblich和同事引入多功能干细胞(iPS)，这种成年细胞能够再编程表现类似胚胎干细胞的行为，对于大脑发育提供必不可少的混合营养。首先，干细胞与神经外胚层组织区分开来，该细胞层将最终成为胚胎神经系统，该组织悬浮在凝胶脚手架上有助于3D结构的发育。
不足1个月的时间，这种干细胞能够生长成为类似大脑的“类器官”，直径3-4毫米，所包含的结构类似于大脑多数区域。例如：所有类器官都包含着皮质部分，类器官中大约70%包含着脉络簇，它能够产生脊髓液，同时10%包含着视网膜组织。
研究小组成员Madeline Lancaster说：“如果人们提供正确的营养物质，那么它将具有令人惊异的自培育功能。”
然而，一个大脑区域并非完全表现为小脑，该部分大脑可以处理运动技能和语言，以及其它功能，这并不令人感到惊奇，因为该区域的发育要晚于其它大脑部分。使用成像技术，研究人员能够探测到神经活动。
这项实验能够以新视角洞察大脑发展过程中出现的问题，例如：进一步理解为什么胚胎大脑有时未达到完全发育尺寸，这种状况叫做头小畸型，研究人员使用多功能干细胞培育出类器官源自人们的大脑状况。