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干细胞已能培育出大脑器官,帮助肌肉运动

时间:2019-03-26 10:04栏目:新闻动态 点击: 98 次

干细胞具有相当大的分化潜能,这使得胚胎干细胞可以分化为人体的各种细胞、组织,乃至器官。这使得胚胎干细胞在医学的再生组织领域方面拥有巨大的应用前景。目前,研究人员已在实验室中利用白老鼠实验,通过干细胞诱导成功培育出了迷你版的大脑器官,当它们附着在脊髓上时,可以帮助肌肉运动,这可能有助于研究运动神经元疾病等衰弱症状。

对于这项最新实验,该团队采用了新的人类干细胞生长方法。这些干细胞能够转变为任何特化细胞。并且发现这些干细胞可以发育成复杂的器官。人类大脑细胞的小集群大约是小扁豆的大小。在发育时,它会形成卷须状突起和神经连接,从而附着在脊髓和肌肉上。研究小组指出,当大脑器官发出信号时,附着在细胞脐带上的肌肉就会响应。他们解释说,这是第一次发现脑类器官通过连接中枢神经系统,发出远距离信号,它们相当于移动中的迷你大脑。

曾由于器官达到一定大小时,营养物无法到达器官的中心进行营养补充,导致内部细胞消失而受阻,一度导致实验失败。通过对该实验的进一步实践。研究人员培养了脑细胞,然后使用最薄的振动刀片将肿块切成薄片。然后将这些膜置于营养物填充的流体上并使其漂浮。因此,细胞得到了很好的营养,建立了新的联系,并保持了一年的生命。

器官发育后,该团队将其连接到从胚胎获得的1mm长的脊髓。大脑的类器官一旦被放置在脊髓附近,就会开始建立联系。将脐带连接到胚胎的一小部分背部肌肉上。当有机体与肌肉连接时,它开始发出电脉冲和信号,使肌肉抽搐运动。

​正常的人类大脑包含大约80到900亿个神经元,而这个“迷你大脑”中只包含大约200万个神经元。这使得“迷你大脑”相当于在蟑螂和斑马鱼之间的大脑大小。虽然将“迷你大脑”培养出思想、意识感情的路还很遥远,而且涉及道德问题,但形成的新器官在怀孕12至16周时几乎与胎儿大脑一样发达。并且已经可以产生运动信号。这种模型可能有助于诊断和治疗几种神经疾病,如运动神经元疾病,癫痫,自闭症和精神分裂症。


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