多能干細胞“重建”腦類器官的分化

2019-10-17 17:11:42 來源: 科技日報 作者: 張夢然


從多能性干細胞“重建”人腦類器官的分化。

圖片來源:《自然》 網站

科技日報記者 張夢然

英國《自然》雜志16日發表的一項腦科學研究,瑞士科學家團隊報告了對人腦發育以及該過程與其他大猿腦發育差異的最新認識。研究揭示了人類所特有的腦發育特征,并描述了這些過程與其他靈長類腦發育的分化,破解了人們對這一發育過程的理解難題。

巨大的腦部是人類的典型特征。人類的腦可以算是動物王國里眾多組織中最復雜的器官,甚至部分科學家宣稱大腦是已知最復雜的物體。實際上,人類腦部相當多區域原本具有與我們的靈長類動物親屬非常相似的分子特征,但是,人類從黑猩猩和其他大猿分化以來,人腦發生了巨大的變化。不過,這種分化背后的遺傳和發育過程,一直以來都未得到充分理解。

腦科學家們認為,用誘導性多能干細胞培育而成的腦類器官(大腦樣組織),為實驗室的腦發育演化研究提供了可能。鑒于此,瑞士蘇黎世聯邦理工學院科學家芭芭拉·特魯特雷恩及其同事,通過多能干細胞的發育過程對人干細胞來源的腦類器官進行了為期四個月的研究,試圖發現人特異性基因調控變化。研究團隊隨后又研究了黑猩猩和獼猴的腦類器官,進而理解人的類器官發育有哪些不同。

在相同的發育節點上,科學家發現在大猩猩和獼猴的類器官中,可以觀察到比人的類器官中更為顯著的皮質神經元特異性。這表明人類的神經元發育比另外兩種靈長類動物的速度要慢。

研究人員認為,他們的數據為進一步認識人類和黑猩猩腦發育的不同基因調控機制提供了資源。

圖:從多能性干細胞“重建”人腦類器官的分化。圖源:《自然》

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責任編輯: 左常睿
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