陳根：將人腦細胞移入動物腦內，后果是什么？ _健康小知識

文/陳根
類器官打開了再生醫學的新篇章。由于類器官可以在很大程度模擬目標組織或器官的遺傳特征和表觀特征，因此，幾十年來，研究人員一直在將器官、細胞或基因等人類元素引入其他動物體內，初衷是為了更好地了解生物系統是如何工作的，或者找到疾病的治療方法。
但是，這也引發相關的倫理擔憂，尤其是當人類神經元被引入小鼠大腦內時，關于人類本質的東西，比如我們的心靈、記憶和自我意識的爭議開始擴大。畢竟，擁有半人類大腦的生物，對于我們來說，實在太過陌生，人們也難免對這樣的概念產生不安。
將人腦細胞移入動物腦內，后果是什么？類器官技術的不斷成熟，還將給我們帶來什么發展的機遇和挑戰？

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將人腦細胞移入小鼠腦內
研究人腦是目前最大的科學挑戰之一。這是因為，腦是人類最為獨特的器官。數以千億的神經元，組成了人腦的基本結構：負責處理大部分思維活動的大腦、負責協調運動的小腦以及連接其中的腦干。
其中，大腦是人類所有組織器官中最復雜和最智能的部分，是整個神經系統的樞紐，也是人體所有其它器官的指揮者。生物研究領域中的專家學者經過長期的研究，根據人類大腦中不同活動中的激活狀態，發現了不同的腦區對應著不同的認知功能，比如視覺、觸覺、聽覺、語言、運動等。
腦干則將大腦、小腦與脊髓連接起來，大腦與軀體間幾乎所有的神經投射都要通過這里。此外，腦干本身還調控著呼吸、體溫和吞咽等最重要生命活動，甚至大腦的意識活動也需要由它的“網狀激活系統”來維持。
想要理解人腦內部如何運作，就需要研究神經元的發育、連接和相互作用。人類大腦如此難以探索，給試圖破解一些可能是人類特有的疾病，比如精神分裂癥，帶來了難題。而類器官的出現，就成為了一個研究大腦的重要解法。
類器官可以在很大程度模擬目標組織或器官的遺傳特征和表觀特征，通過使用患者的誘導性多能干細胞（iPSCs）可建立有價值的疾病模型，并能在體外模擬重現病人疾病模型；同時，類器官的建立可以實現對藥物藥效和毒性進行更有效、更真實的檢測。類器官可以直接由人類iPSCs直接培養生成，相比于動物模型很大程度上避免了因動物和人類細胞間的差異而導致的檢測結果不一致。
將人腦細胞移入小鼠腦內就是建立在類器官技術的基礎上的。來自加州斯坦福大學的研究人員歷時7年，發布了相關的實驗結果。為了制造大腦類器官，研究人員將人類皮膚細胞轉化為干細胞，然后誘導它們成為幾種類型的腦細胞。這些細胞隨后增殖，形成類似大腦皮質的類器官。大腦皮質是人類大腦的最外層，它在記憶、思考、學習、推理和情感等方面都起著關鍵作用。
接著，研究人員將這些類器官移植到僅有2至3天大的幼鼠體內，在這個階段的幼鼠大腦內，連接仍在形成。被植入的類器官會不斷成長，最終占據大鼠腦半球的約三分之一。類器官的神經元與大腦中的回路形成了工作連接。這項研究第一次表明，正在發育的新生大鼠大腦能夠接受人類的神經元并任其發育成熟，還能將這些人類神經元整合進能夠驅動大鼠行為的局部神經環路。
研究團隊還將健康的人類神經元移植到具有阿爾茨海默病遺傳易感性的小鼠的大腦中。結果表明，人類神經元在患病的大腦中退化，而小鼠神經元仍然活著。這不僅證實了人類神經元特別容易患上阿爾茨海默病，而且還為研究人員提供了一種觀察活體患病大腦中人類神經元發生情況的方法。