科学家首次成功将大鼠神经元整合到小鼠大脑中

星期二 30 四月 2024 - 17:50

来自美国和中国的生物学家首次培育出具有两种不同类型神经元的杂交小鼠。

大脑中的一些神经元被替换为大鼠大脑中的对应神经元。哥伦比亚大学新闻处报道称，啮齿类动物的大脑可能会成功适应外来神经元。

哥伦比亚大学教授克里斯汀·鲍德温（Christine Baldwin）表示：“我们的研究表明，大鼠大脑的几乎所有区域都存在大鼠神经细胞，这让我们大吃一惊，这意味着这一过程的障碍相对较少。”因此，使用类似的方法，我们将能够用大鼠大脑中的对应神经元替换小鼠中的大量神经元类型。

鲍德温和她的同事们在饲养世界上第一批具有“混合”大脑的小鼠实验中发现了这一发现，这些小鼠的大脑包含两种不同类型的神经元，但与啮齿类动物密切相关。过去，生物学家试图培育出大脑含有两组不同细胞的杂交动物，但所有这些尝试都失败了。

中国和美国的研究人员能够使用CRISPR/Cas9基因组编辑器解决这个问题，该编辑器使科学家能够通过破坏基因DKK1、HESX1和SIX3来选择性地去除小鼠的部分胚胎干细胞，这些基因负责形成各种脑组织，并用从大鼠胚胎中提取的类似身体替换它们。这个过程使得未来的神经元能够在小鼠发育中的大脑中扎根，并成功地取代丢失的细胞。

这个实验结果让生物学家感到惊讶，因为老鼠的大脑比老鼠的神经系统更大，而且发育更慢。然而，移植的大鼠神经元部分适应了小鼠大脑内的生活并加速了它们的发育。具有“混合”大脑的老鼠出生后，它们完全成功地执行了分配给它们的任务，包括气味识别。

这位科学家最后表示：“目前，科学家们正在开展将干细胞和神经细胞移植到癫痫和帕金森病患者大脑中的实验，我们还不清楚这项实验的成功程度。创建“混合”模型生物体将使我们能够获得“这个问题的提出速度比临床试验允许的速度快得多”的答案。