爱尔兰科学家发现实验室培育"迷你大脑"取得显著进展,这项突破将有力推动中风、阿尔茨海默病和帕金森病的相关研究。
该研究聚焦于脑细胞微小聚集体——即所谓脑类器官或"迷你大脑"——的血管发育潜力。这些仅几毫米宽、肉眼勉强可见的结构长期存在核心区域细胞因缺氧而死亡的问题。
首席研究员米海·洛莫拉博士承认,这项工作"听起来像科幻小说",但强调现实"并非遥不可及",全球科学家都在推进此类类器官研究。他在爱尔兰医疗设备研究中心CURAM(设于高威大学)带领团队,将迷你大脑培育在名为水凝胶的柔软生物相容材料中,并引入可形成血管的细胞。
结果显示,类器官体积显著增大,核心区域细胞死亡现象大幅减少。研究人员还观察到类似血脑屏障的保护性行为,这意味着该研究对涉及脑部的疾病研究具有重要价值。
洛莫拉博士解释:"项目初期,科学文献显示实验室培育的脑类器官血管系统仅限表层。这意味着血管无法深入到达类器官内部细胞,导致这些细胞长期缺乏氧气和营养而死亡。"作为高威大学生物材料化学讲师兼脑机实验室负责人,他强调这类细胞团并非真正培育出的完整大脑,但能作为大脑功能的微型模型。
"我们力求使其尽可能符合生理特征。我们相信通过增强血管系统,已使类器官更接近生理真实状态。"为改善深层细胞的供氧供能,研究团队改进了现有培育技术,通过调整培育环境和血管生成时机,使类器官细胞死亡率降低至原来的三分之一。
洛莫拉博士补充道:"我们惊喜地发现血管系统确实能深入类器官内部,这是重大突破。更值得关注的是,部分血管形成细胞源自类器官自身,这代表了当前技术的最前沿水平。"这项由CURAM主导的研究已发表在《先进科学》期刊,合作团队包括爱尔兰皇家外科学院医学院、都柏林圣三一学院和爱丁堡大学的多学科研究者。
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