研究人员培育出具有含有大鼠细胞的杂交大脑的小鼠

科学家们培育出的大脑中含有来自大鼠的工作细胞的小鼠，创造了现实生活中的“嵌合体”，可以向研究人员传授大脑发育、修复和疾病的知识，甚至可以揭示用于移植的生长器官。研究结果于上周发表在该杂志上细胞.

在一篇论文，研究人员用大鼠细胞制成的前脑培养小鼠，他们发现啮齿动物发育正常。在另一个，他们创造了具有混合鼠鼠大脑的小鼠，这些小鼠可以使用大鼠神经元闻到食物的气味。

这项研究是“该领域的一大步”。安德鲁·克兰明尼苏达大学的一位细胞生物学家没有参与这项工作，他说《科学美国人》克劳迪娅·洛佩兹·洛雷达（Claudia Lopez Lloreda）。“这两项研究都回答了关于大鼠细胞如何在小鼠体内发育的关键问题。

阿夫萨内·盖拉德法国普瓦捷大学（University of Poitiers）的一位神经科学家没有参与这项研究，他告诉科学新闻劳拉·桑德斯（Laura Sanders）表示，这些发现是“非凡的”。

“产生能够成功整合到大脑中的特定神经元细胞的能力可能为治疗与神经元损失相关的各种脑部疾病提供解决方案，”盖拉德对该出版物说。

过去对“嵌合体”或含有细胞的杂交生物的研究不同的DNA组，涉及用其他物种的细胞繁殖啮齿动物。科学家们已经培育出含有来自大鼠胰腺或胸腺细胞的小鼠，以及具有来自小鼠的胰腺或肾细胞的大鼠。

但科学家以前无法以这种方式创造混合脑组织。过去的努力只涉及将脑细胞或小型化器官注射到发育中或完全形成的大脑中。

然而，在这项新研究中，研究小组通过将大鼠干细胞注射到缺乏某些大脑发育基因的早期小鼠胚胎中来开发杂交大脑。

在其中一篇论文中，研究人员敲除了小鼠体内负责发育的基因。前脑，在认知、感觉和自主运动中发挥作用。当研究人员培育没有前脑的小鼠时，它们在出生后不久就死了。自然新闻' 萨拉·里尔登。

但是，当小鼠胚胎注射大鼠干细胞时，小鼠发育出由大鼠细胞制成的前脑。

“嵌合体可以过正常的生活，我们分析的最多两年，”吴军这两项研究的合著者、德克萨斯大学西南医学中心的分子生物学家说科学新闻.

在另一项研究中，研究人员在基因上沉默或杀死了小鼠用来嗅觉的神经元。没有这些神经元，老鼠就找不到藏在笼子里的饼干。接下来，科学家将大鼠干细胞注射到小鼠胚胎中，这些胚胎具有相同的气味基因失活。一旦它们出生，这些小鼠就能够使用大鼠神经元嗅出饼干。

这一成就标志着动物首次使用来自另一个物种的感官硬件来回应世界。陈述来自哥伦比亚大学。

这两篇论文都对理解和治疗脑部疾病有影响。

“这为人类健康提供了一个很好的机会，我们可以更好地了解如何为人类制造细胞替代疗法，”克里斯汀·鲍德温该研究的合著者、哥伦比亚大学的神经科学家说新科学家汤姆·莱斯利。“我们还可以在小鼠或大鼠身上建立影响长寿生物体的疾病模型。

在这两项研究中，大鼠细胞的发育速度与小鼠细胞相同，尽管大鼠的发育速度比小鼠慢。剑锋布法罗大学的一位生理学家没有为这些发现做出贡献，他告诉自然新闻他对这个结果并不感到惊讶。“从这种[鼠鼠]嵌合体中可以学到很多迷人的生物学知识，”他对该出版物说。

这种同步将是未来器官发育研究的关键，器官发育可用于生长移植器官.

“将来，如果我们想在像猪这样的大型动物身上制造人体器官，我们需要同步细胞的发育，以便细胞在发育过程中相互匹配。沃尔特·洛（Walter Low）明尼苏达大学（University of Minnesota）的一位没有参与这项工作的神经科学家说《科学美国人》.