类器官发育“时间表”不同于真实大脑

奥地利科学技术研究所研究团队首次建立小鼠大脑皮层类器官模型，时间表并通过与真实小鼠大脑进行比较发现，类器两者虽然形成了相似的同于细胞群体并遵循相似的分子发育程序，但神经元形成等关键过程的真实时间顺序存在明显差异。相关研究发表于新一期《自然》杂志。大脑

培养皿里的时间表类器官究竟有多像真实器官？为了回答这一问题，团队建立了稳定的类器小鼠干细胞系，并开发出一种稳定、同于可重复的真实小鼠大脑皮层类器官培养方法。随后，大脑他们将不同发育阶段的时间表类器官与真实小鼠大脑进行比较，通过单细胞测序分析两者的类器细胞类型、数量以及出现和消失的同于时间。

结果显示，真实在研究涉及的大脑发育阶段，类器官与真实小鼠大脑中出现了非常相似的细胞群体，两者也遵循相似的分子发育程序。也就是说，类器官在很大程度上走上了与真实大脑相似的发育道路。然而，两者在发育“时间表”上存在差异。

在真实小鼠大脑中，皮层干细胞的发育具有严格的时间顺序。最初，干细胞通过对称分裂不断增殖，随后转变为不对称分裂，产生神经元。神经元生成完成后，胶质细胞才开始出现。因此，大脑发育的不同阶段依次进行。

而在类器官中，虽然能够产生相应的细胞类型，但神经元发育的时间顺序并未完全按照真实大脑的节奏推进。它能够按照大致的发育程序前进，却缺少真实大脑中更加精确的时间调控。

团队认为，这种差异可能与类器官缺少真实大脑中的干细胞微环境有关。真实大脑中，干细胞会受到邻近细胞、血管、信号分子、生长因子以及机械信号等多种外部因素调控。而培养皿中的类器官主要依靠自身的自组织能力形成，缺少这些来自外部环境的调节信号。

这项研究有助于确定哪些大脑发育机制可利用类器官进行研究，以及类器官模型在哪些方面仍存在局限。