大腦類器官——在實驗室中生長的大腦樣組織的三維球，通常來自人類干細(xì)胞——一直被吹捧為它們具有讓科學(xué)家在受控實驗室條件下研究大腦復(fù)雜回路形成的潛力。圍繞大腦類器官的討論一直很熱烈，一些科學(xué)家表示，它們將有可能迅速開發(fā)出針對破壞性腦部疾病的治療方法，而另一些科學(xué)家則警告說，類器官可能很快就會獲得某種形式的意識。
但加州大學(xué)舊金山分校的一項新研究提供了一個更為克制的觀點，表明廣泛使用的類器官模型甚至無法復(fù)制大腦發(fā)育和組織的基本特征，更不用說模擬復(fù)雜腦部疾病或正常認(rèn)知所需的復(fù)雜電路了。
“有些人將類器官稱為‘培養(yǎng)皿中的大腦’，但我們的數(shù)據(jù)表明，目前這種說法過于夸張，”加州大學(xué)舊金山分校威爾神經(jīng)科學(xué)研究所神經(jīng)病學(xué)教授 Arnold Kriegstein 醫(yī)學(xué)博士說， John G. Bowes 干細(xì)胞和組織生物學(xué)特聘教授，加州大學(xué)舊金山分校 Eli 和 Edythe Broad 再生醫(yī)學(xué)和干細(xì)胞研究中心主任，其實驗室一直是腦類器官模型開發(fā)的領(lǐng)導(dǎo)者(參見此處的先前研究，這里和這里.)“我們發(fā)現(xiàn)類器官不會發(fā)展出具有正常人腦回路特征的獨特細(xì)胞亞型或區(qū)域回路組織。由于大多數(shù)人腦疾病對大腦中的特定細(xì)胞類型和回路具有高度特異性，這對努力提出了嚴(yán)峻挑戰(zhàn)使用類器官準(zhǔn)確地模擬這些復(fù)雜的條件。”
這項新研究于 2020 年 1 月 29 日發(fā)表在《自然》雜志上，源于該實驗室正在不斷努力全面繪制基因表達(dá)程序，這些程序根據(jù)正常人腦組織樣本協(xié)調(diào)大腦發(fā)育，該項目由 Kriegstein 實驗室博士后研究員 Aparna Bhaduri 領(lǐng)導(dǎo)，博士該實驗室的目標(biāo)是制作一份人類大腦發(fā)育的遺傳圖譜，作為比較正常大腦發(fā)育與自閉癥等發(fā)育性大腦疾病出現(xiàn)問題的寶貴資源。
然而，當(dāng)另一位博士后研究員 Madeline Andrews 博士開始將 Bhaduri 從大腦發(fā)育中獲得的數(shù)據(jù)與實驗室的類器官模型進(jìn)行比較時，她很快發(fā)現(xiàn)正常腦組織中組織嚴(yán)密的發(fā)育程序在實驗室的類器官中被嚴(yán)重破壞.
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