一项研究表明，移植到小鼠体内的人脑类器官能够重现大脑发育的某些特征，包括形成功能性神经网络，从而支持脑活动。相关成果9月16日发表于《自然》。

异种皮层小鼠大脑中的神经纤维路径图。白色虚线勾勒出了异种皮层移植物的轮廓。图片来源：斯坦福大学


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这一成果得益于一种培育脑容量缩小的小鼠的方法。这种方法使得这些由人类细胞培养形成的三维类脑组织，即人脑类器官能够与小鼠大脑整合。该模型有望以比此前更深入的方式研究人脑组织的发育。

由于脑组织难以获取，人脑发育研究一直受到限制，但基于干细胞的模型有助于应对这一挑战。将人脑类器官移植到啮齿动物宿主体内，为探索人类神经元的功能提供了机会，也可用于研究疾病及其潜在疗法。

然而，空间有限以及与啮齿动物神经元之间的竞争，限制了人脑类器官在宿主体内的整合。

为解决这一难题，美国斯坦福大学的Sergiu Pasca及同事尝试改进此类移植实验的结果。他们设计了一种遗传学策略，用于培育大脑皮层部分区域缺失的小鼠，从而为人脑类器官的整合腾出空间。

研究结果显示，移植的类器官生长良好。它们占据了大部分空间，分化为多种人类脑细胞，组织形成了神经回路，并产生了类似大脑皮层组织的复杂结构。此外，整合形成的皮层组织可能造成了某些行为表现。研究人员将移植类器官和未移植类器官的皮层缺失小鼠进行了比较，发现它们在运动和记忆任务中的表现存在差异。

团队还测试了该系统的一些潜在应用。例如，研究人员观察到缺氧损伤（组织未获得足够氧气）会导致步态差异。这些观察结果表明，该模型有望用于更深入地研究人类疾病或神经发育障碍。

研究人员指出，这一实验在严格伦理指导下进行。他们同时强调，必须制定适当的指导规范，以涵盖持续开展此类模型研究可能带来的社会、医学和伦理影响。研究人员希望，这一方法今后用于研究神经发育、建立疾病模型，并可能用于开发治疗方法。

相关论文信息：https://doi.org/10.1038/s41586-026-11032-2

来源：赵熙熙/中国科学报

标签： 皮层 神经元 脑组织 小鼠属 神经网络