科学家利用多个人的细胞培育出首个“迷你大脑”

科学家首次利用来自多个人的细胞培育出 3D 大脑模型。

这些新的混合生物被研究人员称为“嵌合体”，是脑类器官的一种变体——由模仿全脑结构和功能的组织制成的微型 3D 模型。这些模型比 2D 细胞模型或实验室小鼠等动物更符合人类生物学。因此，科学家希望这些模型能加速药物研发。

通常，脑类器官是由从同一捐赠者处采集的细胞培育而成。这意味着它们无法捕捉人与人之间存在的遗传变异，而这种变异可能会影响个人的大脑发育及其对药物的反应。

6 月 26 日发表在《自然》杂志上的一项新研究的科学家表示，创建嵌合体可以克服这一障碍。他们说，这种“培养皿中的村庄”在药物测试的早期阶段可能特别有用。

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“嵌合体是一种令人兴奋的工具，将在神经发育领域得到广泛应用，并可能具有多种应用。” 阿帕纳·巴杜里加州大学洛杉矶分校的一位生物化学助理教授在一篇研究评论中写道，尽管他没有参与这项研究。

为了制作嵌合体，研究人员收集了五个人的干细胞，然后在实验室中使用生长诱导化学物质诱导它们长成脑类器官——每个类器官都只含有一个人的细胞。然后，科学家将得到的类器官撕开，重新组合其中的细胞以形成嵌合体。这确保了每个嵌合体都含有来自每个人的相同数量的细胞。

三个月后，嵌合体直径约为 0.12 至 0.2 英寸（3 至 -5 毫米），并含有正常情况下在胚胎中发现的所有相同类型的细胞。 皮质 — 胎儿大脑的最外层。

另外，研究小组将嵌合体暴露于两种神经毒性化学物质：乙醇，它与 胎儿酒精谱系障碍以及抗癫痫药物丙戊酸，后者会增加出生缺陷的风险。研究小组发现，来自不同捐赠者的细胞对这些药物的反应不同，例如，这些化学物质阻碍细胞生长的程度不同。

研究小组表示，如果能够扩大规模，容纳更多人的细胞，那么嵌合体理论上可以在临床试验之前帮助确定患者对药物的反应。然后，他们可以被分成特定的治疗反应组。

“我对未来利用类器官（如嵌合体）开发全新方法实现神经系统疾病治疗创新的前景感到兴奋。” 保拉·阿罗塔该研究的共同资深作者、哈佛大学干细胞与再生生物学教授在一封电子邮件中告诉 ><。

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