在培养皿中研究精神疾病

一项新技术为科学家提供了前所未有的窗口,以研究复杂的精神疾病

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人体内没有哪个器官像大脑一样难以研究。尽管研究人员可以检查来自肝脏、肺和心脏的活细胞,但由于诸多原因,对大脑进行活组织检查则更成问题。

无法观察活体人脑细胞的活动阻碍了科学家们理解精神疾病的努力。但研究人员已经确定了一种有前景的新方法,这种方法可能会彻底改变对精神分裂症、自闭症和双相情感障碍等疾病的研究和治疗。一个由加利福尼亚州拉霍亚市索尔克生物研究所的研究人员领导的团队,从一名精神分裂症患者身上提取了皮肤细胞,将其转化为成体干细胞,然后将这些干细胞培养成神经元。由此产生的脑细胞缠结使神经科学家们首次实时观察到细胞水平的人类精神分裂症。另一个来自斯坦福大学的团队,将人类皮肤细胞直接转化为神经元,而没有首先停留在干细胞阶段,这可能会使该过程更有效率。这些研究小组最近在《自然》杂志上发表了他们的成果(《大众科学》是自然出版集团的一部分)。

科学家们已经使用“培养皿中的疾病”策略来深入了解镰状细胞贫血症和心律失常。但由神经科学家弗雷德·H·盖奇领导的索尔克团队是第一个将这种方法应用于遗传上复杂神经精神疾病的团队。该小组发现,来自精神分裂症患者的神经元彼此形成的连接比来自健康患者的神经元形成的连接更少;他们还将这种缺陷与近 600 个基因的表达改变联系起来,是之前认为相关的基因数量的四倍。盖奇说,这种方法最终可能会改善治疗,使精神科医生能够筛选各种药物,找到对每位患者最有效的药物。


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虽然这项研究仍处于初步阶段,但许多神经科学家对此感到兴奋。“这项研究开辟了一个全新的工作领域,”美国国家心理健康研究所基因、认知和精神病项目主任丹尼尔·温伯格说。目前尚不清楚干细胞方法能提供什么答案,但通过使不可及的事物变得可及,它开启了迄今为止无法提出的问题。

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