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科学家培养出“迷你版大脑”:类器官助力帕金森病研究

新加坡科学家在“迷你大脑”研究领域取得重大突破。这些先进的微型版人脑将有助于科学家开发治疗帕金森病(PD)及其他与衰老相关的脑部疾病的方法,并推动相关研究。

这些微型版人脑是在实验室中培养出的三维微型组织,具有人类大脑特定部位的功能。这是首次在类器官模型中检测到神经黑色素,并揭示了功能活跃的多巴胺能神经元。

人的中脑是信息高速公路,控制听觉、眼球运动、视觉和身体动作。它包含能产生多巴胺的多巴胺能神经元,这些神经元在执行功能、行为控制、动力、强化和奖励方面起关键作用。高水平多巴胺会提升冲动行为,而低水平多巴胺则导致反应减慢,引发帕金森病。帕金森病的特征包括僵直和启动动作困难。

帕金森病还伴随神经黑色素显著减少,导致退行性变化,如震颤和运动技能受损。这一突破对帕金森病研究意义重大,该病影响全球约700万至1000万人。研究人员现在可以直接获取受疾病影响的物质,并在实验室中开展研究,而非仅依赖模拟或动物实验。利用干细胞,科学家培养出长约2至3毫米的脑组织体,包含中脑的关键标志——多巴胺能神经元和神经黑色素。

杜克—新加坡国立大学医学院神经科学和行为障碍项目助理教授Shawn Je表示:“值得注意的是,我们的脑组织体能模仿人脑发育。细胞分裂,并在三维环境中具有电学和化学活性,就像我们的大脑一样。现在,我们可以在治疗病人之前,测试这些微型大脑对现有或新开发药物的反应,这将改变药物开发的游戏规则。”

Tan Eng King教授是NNI神经部研究总监和高级顾问,也是帕金森病TCR项目负责人。他说:“人类大脑是最复杂的器官,慢性脑部疾病对医生和患者都是巨大挑战。新加坡研究团队的这一成果代表了一个初始但重大的科学里程碑,我们将继续努力,为患者提供更好的治疗。”

GIS执行主管Ng Huck教授说:“帕金森病研究面临的最大挑战之一是缺乏对人类大脑的接触,我们已经成功迈出了显著一步。中脑组织体在取代动物大脑方面显示出巨大潜力,我们现在可以使用这些脑组织体推进对疾病的理解和未来研究,甚至其他相关疾病。”

(责任编辑:泉水)