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斯坦福研究:人脑细胞取代小鼠皮层

Ars Technica •
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近年来,利用类器官——由干细胞形成、模拟器官的小块组织——研究人类疾病引起了广泛关注。但脑类器官缺乏与行使"正常"功能所需的特化脑结构的连接。周三,斯坦福大学的一个研究团队描述了一种在更自然环境中研究脑类器官的可能方法:他们通过基因手段清除了小鼠大脑的大部分,并用人类脑类器官细胞取而代之。

类器官比离散细胞提供了更好的模型,但它们仍有局限性——没有循环系统或免疫细胞。这对脑研究尤为受限,因为脑部特化结构之间需要交换信息。一种替代方案是将人类神经干细胞植入另一物种的大脑,但周围宿主神经元的存在使得难以确定能学到什么。

显而易见的解决方案是清除宿主细胞,让人类细胞接管。但人类神经元比小鼠神经元成熟更慢,可能无法足够快地形成所需的连接。斯坦福团队删除了小鼠大脑的一部分,选择的是负责决策和记忆的皮层。他们利用一个在皮层细胞中活跃的基因,删除了细胞分裂时染色体分离所需的一个关键基因。

尽管杀死了形成成熟皮层的大部分细胞,并使大脑体积减半,小鼠仍然存活。研究人员淘汰了大多数其他幼崽,以确保无皮层小鼠获得足够的哺乳,让它们与母鼠待更长时间,并提供高热量食物。这些措施使没有……的小鼠几乎全部存活。