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Stem Cell Rep: 3D迷你大脑促进大脑修复研究

 一个人幸福dtoq 2017-12-10

最近,来自休斯顿Methodist研究所的研究者们利用人源干细胞开发出了微型大脑,这一技术能够帮助他们快速寻找修复神经系统损伤或治疗大脑、脊椎神经疾病的方法。


(图片来源:Robert Krencik and Jessy van Asperen)

来自Methodist研究所的神经学家Robert Krencik等人开发出的这一系统能够减少建立大脑模型所需的时间,进而帮助他们更快速地筛选药物前体或寻找疾病发生的遗传突变。相关结果发表在最近一期的《Stem Cell Reports》杂志上,文章题目是“Systematic three-dimensional coculture rapidly recapitulates interactions between human neurons and astrocytes”。

“我们始终认为此前在实验室环境下建立的模型不足以准确地反应大脑中细胞的活动,因此,我们首次将这些细胞系统性地整合在一起,通过改变其形状的复杂度,最终形成了类似于大脑的结构。最终我们能够在实验室条件下对这一模型展开研究”,该文章的作者Krencik说道。

那么为什么这种模型十分重要呢?作者认为常规实验室培养条件下的细胞都生长于平板上,因此其相互之间的连接是不充分的。这种不充分的连接使得神经细胞发育的不够成熟与复杂。然而,真实环境中细胞是高度复杂的,而且与周围细胞的连接也远远多于体外的常规培养系统。

 “一般情况下3D迷你大脑需要花费数个月甚至数年的时间才能够建立起来,而我们的新型技术则能够分别使细胞恢复多能性,进而将其组合在一起。结果显示,经过数周的时间,这些细胞能够形成成熟的连接,而且花费的时间比此前的研究要短得多”。

Krencik等人重点研究了星形细胞,该类细胞对于建立大脑神经元网络,促进大脑以及脊髓中神经元间联系的强度具有重要的作用。此外,这类细胞对于神经类疾病的发生以及维持健康神经系统同样具有重要的意义。基于作者等人建立的生物模型,他们发现星形细胞具有促进神经元之间连接的作用。

最终,作者认为他们的系统能够更好地揭示神经系统疾病发生的机制,以及开发出更有效的治疗手段。

资讯出处:3-D mini brains accelerate research for repairing brain function

原始出处:Robert Krencik et al, Systematic Three-Dimensional Coculture Rapidly Recapitulates Interactions between Human Neurons and Astrocytes, Stem Cell Reports (2017). DOI: 10.1016/j.stemcr.2017.10.026 

Cell:细胞治疗领域观察者

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