俄亥俄州立大学的科学家在一个相当于五周大胎儿大脑成熟的培养皿中，已经开发出了近乎完整的人脑。俄亥俄州立大学生物化学与药理学教授莱内·阿南德说，这种由人类皮肤细胞改造而成的类脑器官是迄今开发的最完整的人脑模型。

脑药

实验室成长的大脑大约有橡皮的大小，具有可识别的结构，并且包含人类胎儿大脑中存在的基因的99%。这样的系统将能够在临床试验阶段之前进行伦理，更快速，准确的实验药物测试，并能进一步研究中枢神经系统疾病的遗传和环境原因。

“它不仅看起来像正在发育的大脑，而且其多样的细胞类型几乎像大脑一样表达所有基因，”阿南德说。“我们为解决复杂的脑部疾病问题进行了很长时间的努力，这些问题导致了巨大的痛苦和折磨。这种大脑模型的强大功能对人类健康而言是一个很好的预兆，因为它为我们提供了除啮齿动物以外更好和更相关的选项来测试和开发治疗剂。”

阿南德(Anand)在8月18日星期二(2015年8月18日)在英尺举行的健康系统研究研讨会上报告了他的实验室生长的大脑 。佛罗里达州劳德代尔。

研究烟碱受体与中枢神经系统疾病之间关系的阿南德(Anand)在一项实验性自闭症药物的啮齿类动物研究中遇到令人失望的结果后，被启发去追求人类神经生物学模型。与其他从事类似项目的研究人员相比，他有少量预算的机会，他将干细胞工程技术添加到了他的研究计划中。四年后，他为自己打造了人类大脑的复制品。

该模型缺少的主要内容是血管系统。有什么-脊髓，大脑，多种细胞类型，信号电路，甚至视网膜的所有主要地区-已经极大地加速神经科学研究的步伐潜力，阿南德，也有教授说，神经科学。

他说：“在中枢神经系统疾病中，这将使人们能够研究潜在的遗传易感性或纯粹的环境影响或两者结合。” “基因组科学推断，有多达600个基因会导致自闭症，但我们被困在那儿。数学相关性和统计方法不足以本身确定因果关系。您需要一个实验系统，您需要一个人脑。”

将成年皮肤细胞转化为多能细胞(可以编程为人体任何组织的未成熟干细胞)是科学发展迅速的领域，这项技术赢得了发现该技术的研究人员2012年诺贝尔化学奖的山中伸弥(Shinya Yamanaka)的称号。

阿南德说：“一旦细胞处于那种多能状态，它就可以成为任何器官-如果您知道该怎么做才能支持它成为那个器官。” “大脑之所以成为圣杯，是因为与其他器官相比，大脑具有极大的复杂性。其他团体也正在尝试这样做。”

Anand的方法是专有的，他已向大学提交了发明公开。

他说，他利用技术将多能干细胞分化为旨在成为神经组织，中枢神经系统或其他大脑区域组成部分的细胞。

他谈到与生物化学和药理学研究同事苏珊·麦凯(Susan McKay)完成的工作时说：“我们提供了最佳的环境和条件，可以复制子宫内的活动来支持大脑。”

类器官的高分辨率成像可识别功能正常的神经元及其携带信号的延伸物(轴突和树突)以及星形胶质细胞，少突胶质细胞和小胶质细胞。该模型还激活了大脑中具有经典兴奋和抑制功能的细胞标记，并使化学信号能够在整个结构中传播。

建立一个与五周大的胎儿人类大脑相匹配的模型系统大约需要15周的时间。Anand和McKay观察到了预期的成熟度变化，使模型继续增长到12周。

“如果我们让它持续16或20周，那可能就完成了，填补了缺失基因的1%。我们还不知道，”他说。

他和McKay已经使用该平台启动了自己的项目，在碗中创建了阿尔茨海默氏症和帕金森氏症和自闭症的大脑类器官模型。他们希望，随着进一步的发展和增加的泵血供应，该模型可以用于中风治疗研究。出于目的，该系统为研究海湾战争疾病，脑外伤和创伤后应激障碍提供了新平台。

Anand希望他的大脑模型可以纳入微生理系统计划中，该计划是国防高级研究计划局通过使用工程人体组织模仿人类生理系统开发的平台。

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