人干細胞培養的大腦類(lèi)器官是一種很有潛力的平臺，可以模擬人類(lèi)發(fā)育和疾病。然而，體外生長(cháng)的類(lèi)器官缺少在真實(shí)有機體中存在的各種連接，這會(huì )限制類(lèi)器官的成熟，讓它們無(wú)法與其他控制行為的神經(jīng)環(huán)路整合，因而會(huì )影響類(lèi)器官模擬具有遺傳復雜性和行為特征的神經(jīng)精神疾病的能力。之前的研究試圖將人腦類(lèi)器官植入成年大鼠的大腦，但這些細胞在植入后無(wú)法完全成熟。

 

用熒光蛋白標記的人類(lèi)類(lèi)腦在大鼠的大腦中。 

圖片來(lái)源：斯坦福大學(xué)

 

      來(lái)自干細胞的重建人類(lèi)神經(jīng)元，在培養皿中維系并移植到大鼠大腦皮層中。

 

圖片來(lái)源：斯坦福大學(xué)

 

       美國斯坦福大學(xué)研究團隊此次將人腦類(lèi)器官植入新生大鼠大腦的體感皮層中，體感皮層是負責從全身接收和處理感覺(jué)信息的腦區，包括觸覺(jué)。他們發(fā)現，該類(lèi)器官能發(fā)育成熟，部分能與神經(jīng)環(huán)路整合，并在大鼠大腦中具有功能性。這種整合讓研究人員能在人細胞的活動(dòng)與動(dòng)物習得行為之間建立關(guān)聯(lián)，證明植入的神經(jīng)元可以調節大鼠的神經(jīng)元活動(dòng)，并能誘導追求獎賞的行為。

 

       此外，在研究人員轉動(dòng)大鼠胡須時(shí)，該類(lèi)器官中的一組神經(jīng)元出現了活動(dòng)跡象，說(shuō)明植入的神經(jīng)元能對感覺(jué)刺激產(chǎn)生反應。他們還發(fā)現，在植入來(lái)源于3名蒂莫西綜合征（一種與心臟問(wèn)題有關(guān)的嚴重遺傳?。┗颊叩募毎麜r(shí)，特定的神經(jīng)元缺陷會(huì )被凸顯出來(lái)，說(shuō)明這種植入技術(shù)能揭示之前未知的疾病特征。

 

       研究團隊表示，該技術(shù)或能作為一種很強大的資源，補充對人腦發(fā)育和疾病的實(shí)驗室研究。進(jìn)一步研究有望讓人們利用患者來(lái)源的細胞，揭開(kāi)本來(lái)無(wú)從了解的疾病特征。