研究人员发现，脑组织发育时间越长，生成的细胞类型也就越多。这一发现令他们自己也十分吃惊。论文其中一位作者、哈佛医学院遗传学副教授 Steve McCaroll 表示：“组织内干细胞能产生如此多的脑细胞类型……对人体内发育过程如何发挥作用有很大的启示。”

　　这项研究中有机体生成的细胞包括大脑皮质的神经元和祖细胞的亚型，还有许多属于视觉系统中存在的细胞类型。研究分析显示，这个有机体实际上已经产生了人类视网膜（包括感光细胞样细胞）中几乎完整的细胞类型阵列。因此，当研究人员使用光线照射有机物时，刺激会影响神经元的活动。

　　光刺激增加了发育到第 8 个月的有机体中c-FOS表达（红色）。杆状细胞使用视紫红质染色，用绿色表示。来源：Quadrato et al./ Nature 2017

　　研究人员表示，他们的这个模型有可能有助于未来研究神经网络对生理感觉刺激的反应。

　　此外，在经过大约 8 个月的培养以后，研究人员通过电子显微镜观察到有机体中的神经元发育出了树突棘（dendritic spines，神经突触的树状突出），这是表示神经元成熟的一个重要标志，也是在培养皿中非常难以得到的。

　　有机体突触发展的过程。突触标记SYN1（绿色）的表达在培养第 1个月（左上）是尚不存在，到第 3 个月开始出现成熟组织（右上）。有机体在第 6个月（左下）和第 9个月（右下）继续成熟。

　　鉴于树突棘与精神分裂症等多种精神疾病和障碍有关，atv，研究人员得到的树突棘也有助于他们研究相关的神经疾病。

　　该研究团队还在不断探索，深化他们的研究。Arlotta 表示：“最终，我们希望为下一代疾病建模制定一个框架，查看在当今模型中无法获得的人类神经生物学方面的信息。”

　　相关论文：

F. Birey et al., “Assembly of functionally integrated human forebrain spheroids,” Nature, doi:10.1038/ Nature22330, 2017.

G. Quadrato et al., “Cell diversity and network dynamics in photosensitive human brain organoids,” Nature, doi:10.1038/ Nature22047, 2017.

　　【注释】诱导性多能干细胞（Induced Pluripotent Stem Cell，缩写 iPS 细胞或者 iPSC）为利用导入特定基因或是特定基因产物（蛋白质）等方式送入体细胞（比如皮肤细胞或是肝脏细胞），使该体细胞拥有像胚胎干细胞（ES 细胞）那样，可以分化成各种不同的细胞多功能分化能力，并且可以持续增生分裂。这项技术在 2006 年首度由日本京都大学山中伸弥教授团队提出。山中伸弥也因为这项研究与约翰·格登共同获颁 2012 年诺贝尔生理学或医学奖。

　　编译来源：

哈佛 Broad 学院新闻稿：https://www.broadinstitute.org/news/molecular-map-brain-organoids-reveals-unprecedented-levels-neuronal-cell-maturation-and

斯坦福新闻稿：https://med.stanford.edu/news/all-news/2017/04/scientists-assemble-working-human-forebrain-circuits-in-lab-dish.html

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