人类干细胞短期内就能在体外长成微型大脑

日期: 2017年12月08日


    

导读:休斯顿卫理公会的神经科学家Robert Krencik博士团队开发出了一个新的系统可快速制作人类“类大脑”组织,并在12月第12期的《Stem Cell Reports》发表了他们的研究成果。今天,赛业小编为您推荐“人类干细胞短期内就能在体外长成微型大脑”,详情如下:

  

很类似人类大脑的体外模型
(如图,这是一个已经很类似人类大脑的体外模型)


“我们一直觉得现在的实验模型无法精准重现人类大脑功能,”Krencik博士说。“所以我们有了把多种人脑细胞系统地结合在一起的想法。最后,戏剧性地看到了它们形态复杂性、大小和形状的改变。它们看起来就跟原生态的人类大脑一样,从此我们能在更符合天然条件的环境下研究人脑细胞了。”


Krencik博士说,如果把细胞放在传统平皿上培养,很多操作都容易扰乱细胞之间的相互作用,以至于不能真实重现细胞在大脑内的形态、结构和发育,导致体外培养的这些细胞形态单一,功能幼稚。


3D细胞培养系统新技术已然深入人心,但是塑造一个3D类大脑模型可能需要科学家花上好几年心血。“我们现在开发了一个新技术,先分别让细胞预成熟,然后再将它们组装起来,这样,在几周之内一个具有成熟相互作用的类大脑模型就能长好了。”


他们先关注的是星形胶质细胞,在脑内起连接、支持和增强神经元沟通功能。利用星形胶质细胞的这种特质,将其加入生物工程脑模型,加速周围神经元的连接。


Krencik团队是首个考虑到并做到了把星形胶质细胞引入3D微型脑模型的研究团队,他们将这种模型命名为“asteroids”以区别于其他3D类大脑培养,过去的3D模型仅仅是具有未知细胞数量和类型的集合体。


“使用我们创建的系统,你能得到成熟的星形胶质细胞和与之密切互动的神经元,”Krencik说。“星形胶质细胞不同于人体其他细胞,它们在人类认知功能执行过程中扮演重要角色,而且是许多疾病的核心所在,例如老年痴呆症和自闭症谱系障碍等。”


今后,Krencik团队将利用他们的asteroids模型创建具有不同功能的神经回路,实验疾病产生的原因和治疗手段。Krencik说,他们还准备利用来自个体的诱导多能干细胞创建特殊asteroids模型,研究疾病过程和筛选治疗药物。大约在5年之内,该系统将进入临床试验,以改善或再生患者的受损神经系统。


原文检索:


Systematic three-dimensional coculture rapidly recapitulates interactions between human neurons and astrocytes


来源:生物通——由赛业生物科技有限公司转载发布

  

细胞生物学:

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