胎儿脑组织育出3D“迷你”类器官

科技日报记者 张佳欣

据8日出版的《细胞》杂志报道，荷兰科学家利用人类胎儿脑组织开发出可在体外自组织的3D微型器官。这些实验室培养的类器官为研究大脑如何发育开辟了全新道路。它们还为研究包括脑瘤在内的脑发育相关疾病的发展和治疗提供了宝贵手段。

此前，大脑类器官都是在实验室中培养出来的。现在，荷兰玛西玛公主儿童肿瘤医学中心和胡布雷希特研究所的科学家直接从人类胎儿脑组织开发出了大脑类器官。新研究发现，使用小块胎儿脑组织而非单个细胞，对生成“迷你”大脑至关重要。这些小块的胎儿脑组织可自组织成有机体。

这些大脑类器官大约有一粒米那么大。它的构成很复杂，包含了许多不同类型的脑细胞。该大脑类器官含有许多外径向神经胶质细胞，这凸显了类器官与人脑的相似之处。

整个脑组织还产生了组成细胞外基质的蛋白质。研究团队认为，这些蛋白质可能是脑组织片段能自组织成3D大脑结构的原因。

研究发现，组织衍生的类器官保留了大脑特定区域的各种特征。它们对已知在大脑发育中扮演重要角色的信号分子作出反应。这一发现表明，这种类器官可在揭示指导大脑发育的复杂分子网络方面发挥重要作用。

研究团队还研究了该类器官在模拟脑癌方面的潜力。他们使用CRISPR-Cas9基因编辑技术让类器官中一小部分细胞的TP53基因缺失。3个月后，缺失TP53基因的细胞获得了生长优势，这是癌细胞的典型特征。实验显示了类器官在癌症药物研究中将某些药物与特定基因突变联系起来的潜力。

这些组织衍生的类器官在培养皿中持续生长了6个多月。研究人员让它们繁殖，并使其能从一个组织样本中培养出许多类似的类器官。