厲害了！從頭開始創建自定義的大腦

研究基因如何影響腦部疾病科學家們一直在尋找更好的實驗模型。基因修飾細胞系的培養可以揭示某些基因如何影響精神疾病和腦癌發展。但是這樣的模型無法提供基因改造小鼠能夠提供對大腦功能的真實觀察。即便如此，通過精心培育老鼠來研究基因如何影響大腦仍存在一些缺陷。繁殖周期既長又昂貴，而且所需的基因特異性只能在小白鼠出生時得到驗證，但無法保證。2018年10月10日發表在《自然》上，來自波士頓兒童醫院和加州大學舊金山分校的科學家們描述了一種新方法，可以創建用於研究大腦的定製老鼠模型。

首先是一種天然毒素可以用於小鼠胚胎，殺死正常生長到前腦的年輕腦細胞。然後這些動物發育中的前腦可以從含有研究所需的特定基因修飾的基因工程幹細胞中重組。這種「前腦替代」的結果是，老鼠幼崽的功能完全正常，它們的基因受到嚴格控制，這使得科學家能夠研究特定基因如何在更大程度上控制大腦的紊亂。這一策略為神經生物學家研究大腦的許多方面提供了一個全新的平台，從基本的基因控制大腦發育的知識到找到治療腦癌和精神疾病的新的基因療法，在記憶和學習任務上，有胚胎幹細胞來源的大腦區域的老鼠和正常老鼠沒有區別。

圖片：CC0 Public Domain

Alt和他的團隊，包括Schwer，也發布了一套詳細的指導，這樣世界各地的科學家就可以在他們自己的神經生物學實驗室里快速實現這項技術。研究基因斷裂和罕見的腦部疾病Alt實驗室開發這項技術的一個特別目標是利用它作為一個平台來研究一組基因，他們最近發現這些基因對老鼠大腦祖細胞的破壞非常敏感，研究人員希望確定這些基因斷裂的頻率和機制，並確定這種斷裂過程是否會導致神經精神疾病和腦癌。更重要的是，Alt和Schwer相信這項技術可以用於幫助個性化醫療。通過創建自定義的老鼠大腦模型，醫生-科學家可以模擬患有罕見大腦疾病和紊亂的未確診患者的獨特基因圖譜。

博科園-科學科普｜參考期刊文獻:《自然》

研究/來自：波士頓兒童醫院

DOI: 10.1038/s41586-018-0586-0

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