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擁有全功能血腦屏障的“迷你”大腦問世

時間:2024-05-22 18:42:24|來源:大河網|點擊量:1031

科技日報北京5月21日電 (記者劉霞)美國辛辛那提兒童醫院科學家領導的研究團隊,成功開發出全球首個包含全功能血腦屏障的人類“迷你”大腦。這一成果有望增進科學家對多種腦部疾病的理解并改善治療方法,如中風、腦血管疾病、腦癌、阿爾茨海默病、亨廷頓病、帕金森病及其他神經退行性疾病。相關論文發表于最新一期《細胞·干細胞》雜志。

大腦內的血管被一層緊密堆積的細胞覆蓋,構成血腦屏障。這嚴格限制了從血液進入中樞神經系統的分子的大小。功能正常的血腦屏障能有效阻擋有害物質,同時允許必要營養物質進入大腦,從而維持大腦健康狀態。但該屏障也阻止了許多潛在的有益藥物進入大腦。此外,當血腦屏障發育不良或出現破裂時,會導致或惡化多種神經系統疾病。

此前,尚未有科研團隊成功創建出具備全功能人腦血管屏障的大腦類器官。在最新研究中,科學家成功地將一個直徑3—4毫米的大腦類器官與一個直徑約1毫米的血管類器官融合,形成一個直徑略超4毫米(約芝麻籽大小)的球體。這個新型結構體被稱為“血腦屏障(BBB)組裝體”。

該組裝體由特定腦疾患者的干細胞培育而成,因此能夠反映可能導致血腦屏障功能障礙的基因突變等條件。研究團隊采用這些患者的干細胞,成功構建了能夠精準再現大腦海綿狀畸形關鍵特征的組裝體,為深入探究該腦疾病的分子與細胞病理學機制提供了嶄新視角。

研究團隊認為,該模型具有廣泛應用前景:根據患者獨特的基因和分子特征為其量身定制治療方案;為多種神經血管疾病建模;更準確快速地分析潛在腦藥物是否可以有效穿越血腦屏障;支持向大腦提供基于免疫的治療等。

【總編輯圈點】

近年來,類器官技術不斷進步,其中腦類器官對于研究和模擬人類神經和血管疾病發揮了關鍵作用,在腦發育研究、腦疾病建模和新藥開發方面展示出巨大潛力。然而,普通的腦類器官已經面臨培養周期長、成本高的問題,擁有全功能人腦血管屏障的腦類器官更是一直沒能出現,這都限制了它們在生物醫學研究中的應用。此次的成果,可以說為相關領域填補上了一塊缺口。

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  • 責任編輯 / 李宗文

  • 審核 / 李俊杰 劉曉明
  • 終審 / 平筠
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