科学家们曾经成功用干细胞培养成跳动的心脏组织，器官以及膀胱等不同类型的组织和器官。近日，奥地利科学院的研究人员用来源于人类皮肤的干细胞培养成微型的脑类似器官——迷你大脑。该结构虽然没有任何成熟的生理结构，但是可以成为一个潜在的研究大脑发育和认知功能障碍的模型。目前，该研究发表在Nature杂志上。
迷你大脑的培育
在此之前，研究人员已经利用人类肝细胞培养成类似人眼的结构，甚至还培养成类似大脑皮层的组织层结构等神经组织。在这项最新研究中科研人员首先将干细胞置于人工凝胶上培养成功能更加强大、结构更加复杂的，与人体大脑和身体其他部位的天然结缔组织十分相似的神经组织。然后科研人员将新生成的神经团块结构置于含有氧气和营养成分的培养液中。
维也纳分子生物技术研究所的发育生物学家 Juergen Knoblich介绍说，结果令人非常惊讶，培养液中的神经组织团最终生长成与第九周胎儿的大脑相似的结构。
利用显微镜观察这个迷你大脑，科研人员发现了彼此相互作用而又离散的大脑区域，但是没有任何成熟的生理结构。
Juergen Knoblich补充道，整个结构不像一个大脑，这可能是由于诱导大脑成熟需要接收从身体其他部位产生的生长信号。这个球状结构缺乏血管组织，所以供血不足可能是导致其即使生长十个月，其大小也只有3-4毫米直径的原因之一。
应用前景
由于啮齿类动物大脑发育存在特定物种差异，小头畸形和其他神经发育障碍往往是难以复制的。该研究培养出的畸形结构也许能成为科研人员研究大脑发育和认知功能障碍的一个模型。
研究人员还发现，从小头畸形患者的皮肤获取的干细胞培养形成的细胞团块不如来源于健康人来源的皮肤干细胞培养形成的细胞团块大。通过对该线索进行追踪，研究人员发现小头畸形患者的组织块内的神经干细胞过早分化，导致正常大脑生长所需的祖细胞数量大大减少。
旧金山加州大学的神经生物学家Arnold Kriegstein认为，该研究结果是之前关于小头畸形发育理论的一个力证。该研究利用人类干细胞形成的组织可以成为一个潜在的供科学家研究的神经障碍模型。
加州大学的神经生物学家Clive Svendsen 表示，在培养皿中用干细胞培养出大脑是一项开创性的研究，虽然要培养出功能成熟的大脑可能还需要几年时间，但是该研究培养出的豌豆大小的神经丛对研究人类神经系统疾病是非常有意义的。
