布鲁克行业领先的成像技术推进突破性的神经研究

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人类的神经系统疾病是极为复杂，难以完全理解，因为许多并发症是由电路层面的功能和整合问题引起的。由于我们只能以最不具侵入性的方式监测活动，而且人脑的发育窗口很长，因此对人体的直接工作受到严重限制。患者衍生的培养细胞只能回答神经元功能障碍的基本问题，因为它们永远无法发育成功能齐全的电路。此外，其他动物的疾病模型可能不会表达与人类相同的特定功能障碍，因此它们也是一个不完美的系统。

Sergiu Paṣca（图片来自斯坦福医学院官网）

2015年，斯坦福大学的研究人员开始生成神经组织的三维细胞簇，被称为皮质器官。这些器官作为一种体外分析人类疾病的方法很有前途，因为它们发展成了分化的细胞类型（包括胶质细胞）。它们还显示出与体内所见相似的活动模式，因此，至少在局部水平上可以观察到更多的电路级功能障碍。然而，人们一直要求使用这些干细胞衍生的器官来研究完全完整的神经系统中的电路功能。

在这项最新研究中，他们终于能够将这些器官移植到发育中的大鼠神经系统中，让人体组织充分分化和发育，与周围的大鼠组织融合。为了进一步评估植入物揭示与体内已知病症相关的表型变化的能力，Paṣca的团队将健康细胞系的hCOs以及患有神经发育疾病蒂莫西综合症（TS）的细胞植入大鼠体内。TS细胞表现出树突形态的改变，与其他方法观察到的一致，表明这种方法对于检查大脑功能和发育的遗传性疾病是可行的。因此，现在可以在研究神经系统疾病的过程中实施一种体内模型，该模型可以利用患者衍生的细胞与完全形成的神经系统相结合。