類人腦植入鼠腦 解謎腦神經疾病
史丹福大學研究團隊在老鼠的大腦裡植入人類神經元(亮綠色),試圖解開自閉症等腦神經系統疾病的謎題。(法新社)
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。
七年前,史丹福大學研究員在實驗室中,用人類皮膚細胞製造幹細胞、培育出類似大腦灰質的組織,然後將其植入約一百隻新生幼鼠的頭骨,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,相關研究發表於「自然」期刊。
主導移植實驗的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。
培養患者類腦細胞
為觀察移植技術實用性,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患者。提摩西症候群是基因缺陷疾病,患者有先天性心臟病、自閉症等,通常活不過兩歲半。
植入五到六個月後,這兩種神經元細胞果然發揮不同作用。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。
不過,這類動物實驗引起倫理討論。帕斯卡教授強調,受試的老鼠沒有出現焦慮或痛苦,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、猴子等靈長類動物。
