美國和以色列科學家在實驗室中培育出了人類中樞神經(jīng)系統(tǒng)最早發(fā)育階段的微型三維（3D）模型，該類器官在實驗室中生長了40天。這是科學家首次在實驗室中模擬胚胎大腦和脊髓的所有組成部分，有望加深人們對早期發(fā)育過程中出現(xiàn)的腦部疾病的理解。相關(guān)研究論文28日發(fā)表于《自然》雜志。
類器官是一種迷你3D模型，由活組織培育而成，旨在模仿人體器官獨特的復雜性。近年來，科學家培育出大量類器官，包括大腦類器官。但研究團隊表示，最新成果是科學家首次在實驗室中模擬胚胎大腦所有組成部分：前腦、中腦、后腦和脊髓。
新模型使用人類多能干細胞培育。團隊首先將干細胞組成約4.39厘米長、0.018厘米寬的一排，與4周大人類胚胎中存在的神經(jīng)管的形狀和大小相似。然后，他們將這一排細胞插入一個包含許多微小通道的微流體裝置中，讓細胞接觸不同化學物質(zhì)，促進細胞生長，并形成類似早期中樞神經(jīng)系統(tǒng)的3D結(jié)構(gòu)。他們還添加了一種凝膠，驅(qū)使干細胞分化成神經(jīng)元。
在40天內(nèi)，類器官內(nèi)的細胞自我組織成類似于人類胚胎大腦和脊髓發(fā)育早期階段的結(jié)構(gòu)，極好地模仿了11周大胚胎的發(fā)育程度。
研究人員表示，新模型還存在一些局限性。如類器官中的神經(jīng)管看起來與人類神經(jīng)管大相徑庭，因此不太可能用于研究神經(jīng)管發(fā)育不全引起的疾病。他們希望進一步改善，并使用直接從患者身上收集的干細胞來研究不同人腦疾病。
