此前,在传统的实验室中培养的大脑细胞多是放置在水平的培养皿中进行分离、培养等操作,这种模拟人大脑细胞行为的研究往往缺乏系统性。当将脑细胞系统地聚集在一起时,其形态、大小和性状都可能发生戏剧性的改变,并以复杂方式与彼此之间和周围环境相互作用。
近日,来自休斯敦卫理公会的神经科学家Robert Krencik和他的团队利用人多能干细胞制造了3D“迷你大脑”,可用于研究疾病发病机制和药物筛选。
星形胶质细胞是大脑神经元之间连接和交互的关键,能够提升大脑和脊髓神经元之间连接的数量和强度。它们还参与了多种神经疾病的发生和进展,对维持神经系统健康非常重要。研究人员创新地在“迷你大脑”模型的建立中加入了星形胶质细胞,大大加速了干细胞和周围神经元的成熟速度及其连接,将模型的开发周期从数月缩短至数周。研究人员还利用这些星型胶质细胞组成了功能化的神经电路,很好地再现了大脑内环境。Krencik表示,这项新技术允许人们从任何患者身上制造诱导多能干细胞,然后利用其建立迷你大脑。基于此,研究人员不仅可以通过体外研究来开发神经疾病疗法,研究致病机制,还可以在药物治疗的过程中用来作筛选药物。
接下来,研究人员将开展基于这一“迷你大脑”模型的构建来开展临床试验,改善或再生人的受损神经系统。
来源:中国干细胞集团