哈佛大学培育出首个多人干细胞3D大脑模型

美国哈佛大学和麻省理工学院布罗德研究所的科学家们成功培育出首个包含多人细胞的3D大脑模型（脑类器官），这一突破性成果为研究人脑发育、神经疾病和药物反应的个体差异提供了前所未有的工具。

技术突破

研究团队使用来自不同捐赠者的诱导多能干细胞（iPSCs），成功培育出能够复制人类大脑皮层发育关键事件的3D脑类器官。这些类器官在实验室中培养超过6个月，发育出了与人类大脑皮层相似的细胞类型和组织结构。

哈佛大学和Broad研究所的斯坦利精神病研究中心的科学家在人脑"类器官"的开发方面取得了重大进展。他们的新方法发表在《自然》杂志上，可按照与发育中的人类大脑皮层相同的顺序，持续培养相同类型的细胞。这一进展解决了类器官一致性问题，使其能够可靠地用于比较患病脑组织和正常脑组织之间的差异。

研究意义

这项研究发表在《自然》杂志上，代表了脑类器官技术的重大进步。通过单细胞RNA测序等先进技术，研究人员能够详细分析不同发育阶段的细胞类型和基因表达模式。

脑类器官是三维自组织结构，由多能干细胞衍生而来，能够模拟发育中人脑的关键特征。与2D细胞培养和动物模型相比，脑类器官在细胞多样性、空间组织和功能特征方面更接近人脑。这些模型为研究神经发育障碍（如自闭症、小头畸形）和神经退行性疾病（如阿尔茨海默病）提供了伦理且可扩展的替代方案。

应用前景

这些3D大脑模型为研究自闭症、精神分裂症、癫痫等神经发育和精神疾病提供了理想的平台，可以用于药物筛选、疾病建模和个性化治疗方案开发。

研究人员现在可以从患者的干细胞或含有与特定疾病相关突变的工程细胞中制备类脑器官，直接在人体组织中测试治疗神经精神疾病的药物，如自闭症谱系障碍和精神分裂症。这种可重现的实验系统为神经疾病研究和药物开发开辟了新的途径，有望显著推进个性化医疗的发展。