加州大學圣地亞哥分校醫學院的研究人員在當前在線期刊《Stem Cells and Development》雜志上撰文，描述了一種快速，經濟有效的從原代細胞中制造人皮層類器官的方法。
發展人腦功能的實驗研究是有限的，這是由于活胚胎受試者的研究受到倫理問題和大腦本身脆弱性的限制，動物模型僅部分模仿或概括人類生物學和認知功能，單細胞研究不能捕捉神經網絡的復雜性。
近年來，體外人類器官的發展 -由重編程干細胞產生的器官的三維，小型化，簡化版本 -使科學家能夠更現實和更詳細地研究生物功能，疾病和治療。
“這包括大腦，”加州大學圣地亞哥分校醫學系兒科和細胞與分子醫學系教授，加州大學圣地亞哥干細胞計劃主任，成員，Alysson R. Muotri博士說。 “腦類器官可以形成多種大腦區域。它們表現出功能性和能夠電激發的神經元。它們類似于基因表達水平的人類皮質發育。”
Muotri是該領域的領導者之一，他們使用體外大腦類器官的方法提供了第一個直接的實驗證據，證明寨卡病毒可以導致嚴重的先天缺陷，將現有的艾滋病毒藥物重新用于罕見的遺傳性神經病學紊亂并創造尼安德特人化的“迷你大腦”。
但人類大腦類器官生產困難，耗時且昂貴，需要先進的工具和專有技術才能首先產生人類誘導的多能干細胞（iPSCs），這種干細胞能夠成為皮膚細胞中幾乎任何一種細胞，稱為成纖維細胞，然后指導那些iPSC分化成各種相互關聯的細胞類型，包括像大腦這樣的器官。
在新論文中，資深作者Muotri及其同事描述了一種新的，快速且經濟有效的方法，可以將個體體細胞直接重新編程為數百個人的皮質類器官。為此，他們壓縮并優化了該過程的幾個步驟，以便體細胞被重新編程，擴展和刺激，幾乎同時形成皮質細胞。 Muotri說，結果是皮質類器官完全從體細胞發育，只需輕微操作。
“我們所做的是為系統的自動化過程建立一個標準操作方法，以產生大量的腦類器官，”Muotri說。 “潛在的用途是巨大的，包括創建大型腦器官庫和發現與幾種未知重要突變相關的人類神經系統疾病的因果遺傳變異，如自閉癥譜系障礙。如果我們想要了解人類認知的變異性，這是第一步。“
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