科学家首次发展了人类大脑的微型模型 ,这些模型结合了器官的内置安全系统 。
大致芝麻种子大小的模型包括功能 血脑屏障 (BBB)。在全尺寸的大脑中,BBB将保护细腻的器官免受可能通过身体其余部分循环的潜在有害物质。
“缺乏正宗的人类BBB模型一直是研究神经系统疾病的主要障碍,”研究 Ziyuan guo辛辛那提儿童医院医疗中心的神经生物学家和干细胞科学家说 陈述 。“这是一个重要的进步 ,因为我们目前在研究中使用的动物模型不能准确反映人脑发育和BBB功能。 ”
Guo和他的同事在5月15日发表在《杂志》上的一项研究中 ,描述了他们的微小的,BBB的大脑模型。 细胞干细胞 。
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在体内,BBB的血管通过 脑 并仅允许某些物质(例如激素和葡萄糖) ,同时阻止威胁,例如毒素和细菌。它还阻止了许多药物,这对从事脑部疾病治疗的药物开发人员构成了挑战。
新型实验室成长的型号结合在一起 大脑器官 —由干细胞生长的脑细胞的3D簇—带有血管的类器官 ,它们也从干细胞中生长,但类似于体内的脉管系统。这两种类型的类型器可以形成研究人员所说的“组合”,它们模拟了成熟的大脑和血管细胞如何相互生长和相互作用 。
该研究表明 ,合并后的大约一个月,两种类型的类器官合并为球形结构,每个类型的类型都测量了芝麻种子的大小。郭在一封电子邮件中告诉Live Science ,必须仔细控制支持两个类器官的增长和合并的文化,并且物理凝胶矩阵充当脚手架。
作为如何使用这些模型的概念概念,研究人员与患者的细胞一起种植了组合 脑海绵状畸形 ,意味着其神经系统中的一群异常形状的血管 。这些畸形有时是由基因突变引起的,可能导致严重并发症,例如中风和癫痫发作。
研究人员的组合物捕获了脑海绵状畸形的人看到的细胞特征,“为脑血管疾病的潜在分子和细胞病理提供了新的见解 ,”郭在声明中说。
他在一封电子邮件中补充说,在团队的初步测试中,BBB组合可以长达五个月 ,或者可能更长的时间,但这尚未进行测试 。四到五个月的生长大约对应于子宫内大脑发育的第二学期。
将来,该团队的目标是使用来自不同脑部疾病的人的干细胞来生长类似的组合物 ,以便最终模型反映这些疾病的潜在生物学。
更广泛地说,这种组合不仅可以用于研究脑部疾病,还可以测试新药 ,研究毒素如何损害大脑和BBB,并揭示通过BBB提供药物的新型策略 。
Guo在声明中说:“ BBB集团代表了一种改变游戏规则的技术,对神经科学 ,药物发现和个性化医学具有广泛的影响。 ”
编者注:此故事在发布后不久就进行了更新,并提供了Guo的其他报价。
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