科學(xué)家培育出新型“全腦”類器官開啟復(fù)雜神經(jīng)疾病研究新途徑

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2025-07-30 08:54:29 手機(jī)光明網(wǎng)

美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)的研究人員培育出一種新型“全腦”類器官，這種類器官不僅包含多個腦區(qū)的神經(jīng)組織，還具有初步的血管結(jié)構(gòu)。這項成果發(fā)表在《先進(jìn)科學(xué)》雜志上，展示了首次將各個腦區(qū)組織成功整合為一個統(tǒng)一運(yùn)作的類器官，為自閉癥、精神分裂癥等復(fù)雜神經(jīng)精神疾病的研究開辟了新途徑。

目前大多數(shù)論文中提到的腦類器官只能代表大腦的某個區(qū)域，如大腦皮層、后腦或中腦。而此次研究培育的是一個初步成型的全腦類器官，研究人員稱之為“多區(qū)域腦類器官”（MRBO）。在構(gòu)建過程中，研究人員先在不同培養(yǎng)皿中生成來自各個腦區(qū)的神經(jīng)細(xì)胞以及初步血管結(jié)構(gòu)，然后利用具有黏附性的“生物膠”蛋白將它們組裝起來，在發(fā)育過程中建立起連接。隨著組織融合，該類器官不僅能產(chǎn)生電活動，還具備整體神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)能力。

MRBO在細(xì)胞類型的多樣性方面與人類胚胎大腦早期發(fā)育階段高度相似，包含了約80%的常見神經(jīng)細(xì)胞類型，其整體結(jié)構(gòu)相當(dāng)于人類胎兒大腦發(fā)育至40天左右的水平。盡管其體積遠(yuǎn)小于真實人腦，僅包含約600萬至700萬個神經(jīng)元，而成年人腦中神經(jīng)元數(shù)量多達(dá)千億級，但該類器官為研究整腦疾病提供了一種前所未有的模型。

研究還觀察到了血腦屏障的早期形成跡象，這一結(jié)構(gòu)在藥物篩選和神經(jīng)疾病研究中具有重要意義。未來，利用全腦類器官測試新藥有望提高神經(jīng)精神類藥物的研發(fā)成功率。當(dāng)前此類藥物在臨床試驗第一階段的失敗率高達(dá)96%，主要因為前期研究仍依賴于動物模型。而人腦類器官更貼近真實發(fā)育過程，有望顯著提升篩藥效率。諸如精神分裂癥、自閉癥、阿爾茨海默病等疾病影響的是整個大腦，而非某個單一區(qū)域。如果能更早看清疾病起源，就可能發(fā)現(xiàn)全新治療靶點。

(責(zé)任編輯：zx0176)

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