“迷你大脑”揭示寨卡病毒如何伤害胎儿
查字典生物网
2016-04-27
在美国工作的多名华人科学家4月22日在新一期美国《细胞》杂志上宣布，他们借助3D打印“造屋”技术，培育出一种低价“迷你大脑”，可用于研究寨卡病毒如何引起新生儿小头症和其他出生缺陷。
这项研究由美国约翰斯·霍普金斯大学的宋洪军与明国莉两位教授共同领导。研究结果进一步证实，寨卡病毒对胎儿大脑的伤害可能通过感染神经干细胞造成，但感染时间不同，伤害程度也不同，怀孕初期感染寨卡病毒对胎儿最危险。
宋洪军在接受新华社记者采访时说，虽然“迷你大脑”已问世多年，但由于此前的培养容器有可乐罐那么大，价格特别昂贵，很多实验室都没有能力去做。而他们利用3D打印机制造出只有手指头那么大的培养容器，可大批量培养出绿豆大小的“迷你大脑”，成本大幅降低。
他介绍说，用人体多能干细胞制成的这种“迷你大脑”，与发育中的胎儿大脑很相似，其中包含干细胞、新产生的神经元，还有类似大脑皮层的分层结构。现在，这种“迷你大脑”可以长到20多周，能用于模拟研究在怀孕早期及中期寨卡病毒对胎儿的影响。
“我们发现，如果是在相当于女性刚怀孕时感染寨卡病毒，结果很糟。‘迷你大脑’很可能死掉，在现实中孕妇多半会流产，”宋洪军说，“但如果感染发生在相当于怀孕中期的时候，寨卡病毒会感染神经干细胞，导致细胞分裂减缓，也会杀死一些神经干细胞，结果‘迷你大脑’的尺寸可能会更小一些，相当于小头症。”
此前，宋洪军、明国莉和佛罗里达州立大学的唐恒立、埃默里大学的金鹏等人利用培育出的干细胞，发现寨卡病毒能感染并杀死对大脑发育至关重要的神经干细胞，为寨卡病毒与新生儿小头症间的关联提供了可能的病理解释。但那项研究所用的干细胞是利用“二维平面”培养的，而此次是在一个“三维体系”中开展研究，更接近真正的大脑发育过程。
宋洪军认为，这项研究的最重要意义是开发出了一个大众化、可广泛推广的“迷你大脑”，可以用来研究自闭症、精神分裂症等与大脑发育有关的疾病，筛选或测试新药物以及大量培养干细胞用于干细胞疗法。
