人类大脑人工瀑样为神经科学研究铺平了道路

人工种植的微型的大脑

密歇根大学的研究人员开发了一个方法来制造人工种植微型大脑——人类大脑瀑样-免费的动物细胞可以大大提高神经退行性条件进行了研究,最终,治疗。

研究神经系统疾病的在过去的十年里,科学家们已经探索人类大脑的使用瀑样小鼠模型作为替代。这些自组装,3 d组织来源于胚胎或多能干细胞更准确地模拟复杂的大脑结构比传统二维文化。

直到现在,蛋白质和分子设计网络,给大脑瀑样的细胞结构,称为细胞外基质,经常使用一种物质来源于小鼠肉瘤称为基底膜基质。该方法存在明显的劣势,相对未定义的组成和批次的变化。

密歇根大学的最新研究,发表在《神经病学临床和转化,提供了一个解决方案来克服人工基底膜的缺点。调查人员创建小说的文化方法,使用一个工程对人类大脑瀑样细胞外基质-没有动物的存在组件和增强大脑瀑样的神经发生与先前的研究相比。

“这人类进步发展的大脑瀑样自由的动物组件将允许显著进步的理解神经发育生物学,”资深作者说Joerg Lahann博士。密歇根大学的主任Biointerfaces研究所和沃尔夫冈·泡利大学密歇根大学化学工程教授。

“科学家一直在努力把动物的临床研究世界,这个新方法将使转化研究更容易使其从实验室到诊所。”

研究小组的基本细胞外基质的大脑瀑样是由人类纤连蛋白,一种蛋白质,这种蛋白质作为干细胞遵循原生结构,区分和成熟。他们支持一个高度多孔聚合物支架。

瀑样是有文化的好几个月,而实验室工作人员无法进入建筑由于COVID 19-pandemic。

利用蛋白质组学,研究人员发现他们的大脑瀑样发达的脑脊髓液,一个透明液体,流动在健康的大脑和脊髓。这种液体更紧密地与成人相比CSF的具有里程碑意义的研究人类大脑瀑样开发的人工基底膜。

“当我们的大脑天生发展在子宫内,他们当然不是在床上不断增长的小鼠肿瘤细胞产生的细胞外基质,”第一作者说Ayşe Muniz博士,他是一个研究生在密歇根大学高分子科学与工程项目的工作。

“通过将细胞工程领域,更像他们的自然环境,我们预测我们将观察到的差异瀑样发展更忠实地模仿自然界中我们所看到的。”

“这些模型会创建另一个大道预测疾病和研究治疗个性化水平条件下,往往在人与人之间差异很大。”

伊娃·费尔德曼,医学博士,Ph.D.

这些人类大脑xenogeneic-free瀑样的成功开启了大门的重组细胞的神经退行性疾病患者,作者说伊娃·费尔德曼,医学博士,博士,ALS卓越中心的主任密歇根大学和詹姆斯·w·阿尔伯斯杰出的密歇根大学医学院的神经学教授。

”有可能将干细胞从条件如ALS患者或阿尔茨海默氏症,从本质上讲,构建一个阿凡达迷你病人调查可能的治疗方法或模型的脑疾病将如何进展,”费尔德曼说。“这些模型会创建另一个大道预测疾病和研究治疗个性化水平条件下,往往在人与人之间差异很大。”

参考:穆尼斯AJ, Topal T,布鲁克斯博士等。工程细胞外矩阵促进人类大脑瀑样多能干细胞。安中国Transl神经。2023:acn3.51820。doi:10.1002 / acn3.51820

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