一块缺失的拼图！“迷你大脑”将彻底改变人们对脑病的认知

尽管将脑细胞作为培养皿中的单一层进行研究，已经在神经生物学领域获得了无数突破性的发现，但我们很自然地发现，一个二维的细胞“草坪”并不能完全代表我们复杂的、三维的大脑中正在发生的事情。

在过去的几年里，研究人员确实提高了他们的研究水平，开发出了能够更准确地模拟大脑解剖特定部位功能的类脑器，即自组织的细胞球。

通过从病人皮肤样本中提取的诱导多能干细胞(iPSCs)生成脑器官正在彻底改变对脑病的研究。

(图源：Case Western)

这周，凯斯西储大学(Case Western)的研究人员在《自然方法》杂志上报道了一项对器官技术的重大改进，该技术包括大脑皮层的所有主要细胞类型。大脑皮层是大脑的外层，负责我们的记忆、语言和意识等重要功能。

新方法融合了少突胶质细胞，这是一种以前在“微皮质”中缺失的细胞类型。

研究展示了如何在实验室培养皿中培育大脑的“有机体”——一种自组织的小球体，现在它包含了人类大脑皮层中所有主要的细胞类型。

自问世以来，所谓的有机技术已经彻底改变了研究人员在实验室中产生和研究人体组织的能力。但是当涉及到大脑时，这些模型并不是完全完整的。这项新研究提供了一个缺失的环节。

少突胶质细胞产生髓磷脂，这是一种蛋白质和脂肪的混合物，在神经连接周围形成保护性的包裹。

髓磷脂与电线周围的塑料涂层类似，它对于神经元发送和接收其他神经元信号的能力至关重要。

没有髓磷脂，这些信号就会短路。正是这种功能障碍导致多发性硬化症患者和脊髓损伤患者瘫痪。

有了这些新的和改进过的有机化合物，研究人员现在可以寻找新的治疗策略来促进髓磷脂的产生。

事实上，研究人员利用身患佩梅病(Pelizaeus-Merzbacher)患者的多能干细胞产生了大脑中的有机化合物，这是一种罕见但致命的遗传性髓鞘疾病。

每个病人都有不同的突变，每个对类器官的研究都有可能为药物治疗指明方向。

类器官属于三维细胞培养物，包含其代表器官的一些关键特性，此类体外培养系统包括一个自我更新干细胞群，可分化为多个器官器官特异性的细胞类型，与对应的器官拥有类似的空间组织并能够重现对应器官的部分功能，从而提供一个高度生理相关系统。

这项研究的共同第一作者Mayur Madhavan博士在一份新闻稿中解释了他们的新方法的总体含义:

“这些有机化合物提供了一种方法，可以在人体临床试验之前，在实验室中预测新型髓磷脂疗法对类人脑组织的安全性和有效性。”