解謎腦神經疾病 科學家成功將「人腦組織」植入鼠腦
〔編譯陳成良/綜合報導〕美國科學家成功將「類人腦」(brain organoid)神經元植入幼鼠腦部,觀察其腦部組織發展,這是生物工程驚人壯舉,可提供更真實的模型,最終用在研究自閉症、帕金森氏症或阿茲海默症等神經性退化疾病,甚至測試新療法的有效性,但也引發倫理爭議。
7年前,史丹佛大學的研究人員在實驗室中,用人類的皮膚細胞製造幹細胞、培育出為類似大腦灰質的組織,然後將這個腦組織植入約100隻新生幼鼠的頭骨,由於這些老鼠的免疫系統較弱,因此沒有產生移植後的排斥現象。
研究顯示,移植到幼鼠體內的「類人腦」神經元可發送訊號,並對幼鼠鬍鬚捕捉到的環境線索作出反應。該研究證明,從人類幹細胞中生長的神經元可以與活囓齒類動物的神經細胞結合,或可為人類大腦疾病的治療提供新方法。
相關研究結果發表於10日出刊的「自然」(Nature)期刊。
《美聯社》報導,過去實驗中,曾將人類神經元移植到囓齒動物身上,但通常是成年動物。主導移植實驗的史丹佛大學醫學院精神病學教授帕斯卡(Sergiu Pasca)說,這次是首度將這種類器官細胞植入幼鼠腦部,而且是由皮膚細胞建構,不必取用真正的人腦,希望證明這些植入的人類神經元會影響動物發育。
為了觀察這移植技術的實用性,團隊移植了兩種「類人腦」細胞到幼鼠腦部兩邊,一種取自正常人,另一種取自提摩西症候群(Timothy syndrome)患者身上。提摩西症候群是基因缺陷病,患者有先天性心臟病、自閉症等,通常活不過兩歲半。
植入5到6個月後,這兩種神經元細胞果然發揮了不同的作用。團隊說,接下來,他們將從自閉症和思覺失調症患者身上培養「類腦細胞」,做類似實驗,希望能夠觀察出這兩種疾病影響腦部的情況。
不過,這類動物實驗引起倫理討論,但帕斯卡教授強調,受試的老鼠沒有出現焦慮或痛苦,他期望從實驗室裡的老鼠大腦就能夠成功研究、理解人腦的問題,而植入的組織並非完整器官,幾乎不可能提供更高階的認知功能。
基於倫理和動物福利,他反對將研究轉移到黑猩猩、猴子等與人類演化近親的靈長類動物。