培養皿上的人腦

在培養皿上培育出來的迷你人腦，在結構和功能上越來越接近真實的人類大腦，并發揮真實器官難以實現的作用。（資料圖/圖）

（本文首發于2018年9月6日《南方周末》）

科學家在實驗室中培育出迷你型的人腦，這種接近于人腦結構的類器官相當于9周時的胎兒大腦，可以模擬人腦的一些主要結構和功能，這一技術正在向人們展示著巨大的應用前景。

干細胞不僅可以分化成不同功能的體細胞，還能在特制的三維支架上發育成與人類器官結構和功能相似的“類器官”，只是體積要遠遠小于實際的器官，因此也稱為“迷你器官”，這其中研究最為熱門的當屬人類大腦的類器官。2018年年初，這種類器官技術被英國自然出版集團旗下的《自然方法》（Natrue Methods）雜志評選為2017年生物科學領域的年度技術，入選理由則如該雜志社論中指出的一樣，類器官技術正在向人們展現其巨大的應用潛力。

迷你人腦

類器官并非新鮮事物，早在110多年前，就有科學家嘗試在體外培養活的動物組織和器官。不過直到最近幾年，隨著誘導多能干細胞、3D培養等技術的發展，在培養皿上培育出來的腦、腸道、腎臟和視網膜等迷你器官，在結構和功能上越來越接近真實的人類器官，并發揮真實器官難以實現的作用。

由于小鼠等常規實驗動物的神經系統與人類的存在顯著差異，有些神經系統疾病是人類或靈長類特有的，如寨卡病毒引發的小頭畸形，而科學家又無法對實際人腦組織和器官進行實驗操作，因此科學家急需找到替代方案，以更精準地研究人腦結構與功能，神經系統疾病發病機制，以及篩選出治療這些神經疾病的新藥物及新方法。

5年前，奧地利科學院分子生物技術研究所于爾根·克諾布利希（Juergen Knoblich）教授團隊率先利用3D組織培養技術，將人多能干細胞培育成與人腦結構和功能相似的人腦類器官。研究人員在普通的培養皿中誘導