厉害了 从头开始创建自定义的大脑

研究基因如何影响脑部疾病科学家们一直在寻找更好的实验模型。基因修饰细胞系的培养可以揭示某些基因如何影响精神疾病和脑癌发展。但是这样的模型无法提供基因改造小鼠能够提供对大脑功能的真实观察。即便如此，通过精心培育老鼠来研究基因如何影响大脑仍存在一些缺陷。繁殖周期既长又昂贵，而且所需的基因特异性只能在小白鼠出生时得到验证，但无法保证。2018年10月10日发表在《自然》上，来自波士顿儿童医院和加州大学旧金山分校的科学家们描述了一种新方法，可以创建用于研究大脑的定制老鼠模型。

首先是一种天然毒素可以用于小鼠胚胎，杀死正常生长到前脑的年轻脑细胞。然后这些动物发育中的前脑可以从含有研究所需的特定基因修饰的基因工程干细胞中重组。这种“前脑替代”的结果是，老鼠幼崽的功能完全正常，它们的基因受到严格控制，这使得科学家能够研究特定基因如何在更大程度上控制大脑的紊乱。这一策略为神经生物学家研究大脑的许多方面提供了一个全新的平台，从基本的基因控制大脑发育的知识到找到治疗脑癌和精神疾病的新的基因疗法，在记忆和学习任务上，有胚胎干细胞来源的大脑区域的老鼠和正常老鼠没有区别。

图片：CC0 Public Domain

Alt和他的团队，包括Schwer，也发布了一套详细的指导，这样世界各地的科学家就可以在他们自己的神经生物学实验室里快速实现这项技术。研究基因断裂和罕见的脑部疾病Alt实验室开发这项技术的一个特别目标是利用它作为一个平台来研究一组基因，他们最近发现这些基因对老鼠大脑祖细胞的破坏非常敏感，研究人员希望确定这些基因断裂的频率和机制，并确定这种断裂过程是否会导致神经精神疾病和脑癌。更重要的是，Alt和Schwer相信这项技术可以用于帮助个性化医疗。通过创建自定义的老鼠大脑模型，医生-科学家可以模拟患有罕见大脑疾病和紊乱的未确诊患者的独特基因图谱。

博科园-科学科普｜参考期刊文献:《自然》

研究/来自：波士顿儿童医院

DOI: 10.1038/s41586-018-0586-0

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