科技日?qǐng)?bào)北京1月9日電 （記者張佳欣）據(jù)8日出版的《細(xì)胞》雜志報(bào)道，荷蘭科學(xué)家利用人類胎兒腦組織開(kāi)發(fā)出可在體外自組織的3D微型器官。這些實(shí)驗(yàn)室培養(yǎng)的類器官為研究大腦如何發(fā)育開(kāi)辟了全新道路。它們還為研究包括腦瘤在內(nèi)的腦發(fā)育相關(guān)疾病的發(fā)展和治療提供了寶貴手段。
此前，大腦類器官都是在實(shí)驗(yàn)室中培養(yǎng)出來(lái)的。現(xiàn)在，荷蘭瑪西瑪公主兒童腫瘤醫(yī)學(xué)中心和胡布雷希特研究所的科學(xué)家直接從人類胎兒腦組織開(kāi)發(fā)出了大腦類器官。新研究發(fā)現(xiàn)，使用小塊胎兒腦組織而非單個(gè)細(xì)胞，對(duì)生成“迷你”大腦至關(guān)重要。這些小塊的胎兒腦組織可自組織成有機(jī)體。
這些大腦類器官大約有一粒米那么大。它的構(gòu)成很復(fù)雜，包含了許多不同類型的腦細(xì)胞。該大腦類器官含有許多外徑向神經(jīng)膠質(zhì)細(xì)胞，這凸顯了類器官與人腦的相似之處。
整個(gè)腦組織還產(chǎn)生了組成細(xì)胞外基質(zhì)的蛋白質(zhì)。研究團(tuán)隊(duì)認(rèn)為，這些蛋白質(zhì)可能是腦組織片段能自組織成3D大腦結(jié)構(gòu)的原因。
研究發(fā)現(xiàn)，組織衍生的類器官保留了大腦特定區(qū)域的各種特征。它們對(duì)已知在大腦發(fā)育中扮演重要角色的信號(hào)分子作出反應(yīng)。這一發(fā)現(xiàn)表明，這種類器官可在揭示指導(dǎo)大腦發(fā)育的復(fù)雜分子網(wǎng)絡(luò)方面發(fā)揮重要作用。
研究團(tuán)隊(duì)還研究了該類器官在模擬腦癌方面的潛力。他們使用CRISPR-Cas9基因編輯技術(shù)讓類器官中一小部分細(xì)胞的TP53基因缺失。3個(gè)月后，缺失TP53基因的細(xì)胞獲得了生長(zhǎng)優(yōu)勢(shì)，這是癌細(xì)胞的典型特征。實(shí)驗(yàn)顯示了類器官在癌癥藥物研究中將某些藥物與特定基因突變聯(lián)系起來(lái)的潛力。
這些組織衍生的類器官在培養(yǎng)皿中持續(xù)生長(zhǎng)了6個(gè)多月。研究人員讓它們繁殖，并使其能從一個(gè)組織樣本中培養(yǎng)出許多類似的類器官。
