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培养皿中的微小脑细胞模型记录了五年发育时间,但它并不是完整大脑。
当研究人员将人类干细胞制成的小型大脑皮层细胞模型培养五年多时,细胞的基因活性和DNA标记按照实际经过的时间成熟。较老的祖细胞也会跳过已经经历过的早期发育阶段。
尽管这些细胞模型被称为大脑类器官,但它们并不是完整的大脑。它缺乏血管、感觉输入和许多身体组织,一些神经细胞在器官培养过程中收缩,而且该研究没有测量意识或思维。
你观察了多长时间
新的分析包括培养 6 个月至 5 年的 34 个类器官,结合之前收集的早期数据,对 110 个细胞与超过 420,000 个细胞进行了比较。研究人员在多个时间点检查了基因表达、DNA 甲基化、细胞形状和电活动。
细胞记录时间意味着什么?
我们使用像时钟一样随着年龄变化的基因束和 DNA 甲基化标记。类器官的预测年龄与培养时期密切匹配。这并不意味着细胞知道日历日期,而是发育程序年复一年地按顺序进行,即使在体外也是如此。

老细胞还记得什么?
研究人员创建了一个混合不同年龄祖细胞的模型。长时间培养的细胞跳过了早期神经元再生的步骤,并迅速产生了通常稍后出现的细胞类型。研究人员将其解释为来自已经过去的发育阶段的时间记忆。
为什么它对大脑研究有帮助?
人类大脑需要近 20 年才能成熟,因此在动物模型或培养物中很难看到仅持续几个月的出生后变化。长寿的类器官可以成为按时间顺序检查后期发育、神经发育疾病和细胞衰老的某些过程的工具。
哪些方面还需要进一步改进
即使五年后,并非所有细胞类型都保持与真实大脑中相同的比例。特别是,随着神经元比例的减少,需要进行额外的实验来改变培养基。下一步的研究应该添加缺失的元素,例如血管、免疫细胞和感觉输入,并看看结果是否可以在多个干细胞谱系中复制。