人脑细胞移植到小鼠：开启脑疾病研究新途径！

近日，一项发表于《Nature》的新研究显示，将实验室培育的人脑类器官移植到大脑缺失关键区域的小鼠体内后，人类组织不仅成功生长并占据大部分空缺空间，还与小鼠神经系统建立了神经连接。这是迄今人类脑细胞在动物体内实现的最广泛整合，为研究神经精神疾病和测试新药提供了全新途径。

该研究由加州斯坦福大学神经科学家塞尔吉乌·帕斯卡团队完成。研究人员通过基因工程改造小鼠，使其本应发育成大脑皮层的前体细胞无法存活，从而在脑腔内留下空缺。在缺乏空间竞争的情况下，植入的人类细胞迅速增殖，两到三个月内体积扩大近5倍，占据超过90%的空隙，并向小鼠脊髓深处延伸出大量突起。这些人类组织分化出多种特化神经元，其中包括形态与冯·埃科诺莫神经元极为相似的细胞——这类细胞与人类社会认知密切相关，此前从未在培养皿中被观察到，被认为尤其易受额颞叶痴呆症等神经退行性疾病影响。

长期以来，神经科学家难以研究活体人类脑组织。人脑类器官虽能揭示神经发育早期过程，但通常缺乏血管和能够发送、接收信号的“身体”。2022年，帕斯卡团队曾将人类脑类器官移植到新生大鼠体内，使神经元得以成熟并建立连接；两年后，该团队利用这些大鼠评估了反义寡核苷酸药物对蒂莫西综合征的治疗效果。但在早期模型中，人类移植组织需挤入大鼠快速生长的脑组织，啮齿动物脑细胞早已占据大部分空间，限制了整合程度。

“在我看来，真正的创新在于消除了空间竞争，”未参与研究的洛杉矶南加州大学发育神经生物学家乔尔吉娅·夸德拉托表示。帕斯卡则称，这些杂交动物提供了一种前所未有的途径，用于药物测试以及研究脑性瘫痪等涉及大脑发育异常的疾病。“我们现在拥有一种极为强大的新系统”，用以理解“是什么使人类大脑既独特，又格外易患疾病”。

尽管人鼠嵌合体可能引发伦理争议，但研究人员表示已采取充分防范措施。帕斯卡介绍，研究经过严格监管，包括独立生物伦理委员会审查。实验在小鼠出生数日后、大脑核心神经回路已基本定型之后进行，确保人类细胞无法接管复杂认知功能。英国剑桥大学发育神经生物学家马德琳·兰开斯特指出，行为学测试表明人类组织并未提升啮齿动物智力。“这里的初衷显然不是要造出一只超级聪明的小鼠——事实上也根本不可能做到，”她说。目标是在逼真的生理环境中植入人类脑组织，以深入研究人类神经生物学与神经系统疾病。
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