突破性研究：科學家成功培養400多種腦細胞，阿茲海默症治療現曙光？

瑞士科學家近期達成驚人突破，在實驗室中利用幹細胞成功培育出超過400種不同型別的神經細胞，這項創舉讓複製人類大腦複雜度的研究邁進一大步。研究團隊透過系統性實驗，結合形態發生素與基因觸發因子，成功模擬大腦各區域的神經元多樣性，這項突破性進展為理解阿茲海默症、帕金森氏症等神經系統疾病開闢新途徑。

人腦中的神經細胞絕非千篇一律。根據科學家們精細的分類方式，人類大腦可能包含數百至數千種不同型別的神經元。這些神經元在功能、分支結構的形狀與大小、相互連結方式等方面都存在差異。它們不僅會釋放不同的神經傳導物質，也會因腦區位置而產生變化，例如大腦皮質與中腦就含有截然不同的神經元組合。

巴塞爾蘇黎世聯邦理工學院生物系統科學與工程系的Barbara Treutlein教授指出，過去研究人員常忽略所使用神經細胞的具體型別，這種研究方式顯然存在缺陷。她強調：「如果我們想為阿茲海默症、帕金森氏症和憂鬱症等疾病開發細胞培養模型，就必須考慮相關的特定神經細胞型別。」

研究團隊採用創新的系統性方法，他們使用從血細胞生成的誘導性多功能幹細胞，透過基因工程啟用特定神經調節基因，並搭配七種不同形態發生素的多元組合與濃度變化，創造出近200種實驗條件。這種靈感源自胚胎發育研究的技術，讓科學家們成功突破了過去僅能培養數十種神經細胞的限制。

為確認實驗成果，研究人員進行了多面向分析，包括單細胞RNA測序、細胞外觀觀察與功能性測試。透過與人類大腦神經後設資料庫比對，他們能精確識別培育出的神經細胞型別，包括周邊神經系統細胞與來自特定腦區的細胞，甚至能辨別這些細胞對疼痛、寒冷或運動的感知功能。

儘管Treutlein教授坦言現階段仍無法完全複製所有型別的神經細胞，但這項研究已為神經科學基礎研究帶來革命性的進展。這些實驗室培養的神經細胞未來可應用於多種嚴重神經疾病的細胞模型開發，包括思覺失調症、癲癇、睡眠障礙與多發性硬化症等。

這項技術在藥物研發領域同樣極具潛力，能大幅減少動物實驗需求，直接測試新藥對不同神經細胞的影響。更長遠來看，這些培養細胞未來可能用於細胞替代療法，以健康的新細胞取代受損或凋亡的腦神經細胞。

不過研究團隊也面臨重要挑戰：目前實驗常會同時產生多種神經細胞的混合體。為此，科學家們正著手最佳化方法，目標是讓每種實驗條件僅產生單一特定細胞型別。雖然這條路還很長，但研究團隊已提出初步構想，為神經醫學的未來發展點亮希望之光。