约翰霍普金斯大学彭博公共卫生学院的研究人员已经证明，使用干细胞衍生的“小脑”可以检测普通药物对大脑发育的有害副作用。微型脑是人类的微型脑模型，由人体细胞发育而成，但人眼几乎看不到。其细胞机制模仿人脑的发育。
科学家将于2月21日在《细胞神经科学前沿》发表他们的发现。他们利用这些小脑来确定帕罗西汀(一种常见的抗抑郁药)抑制神经元之间突触或连接的生长，并导致重要支持的显著减少。细胞数量。帕罗西汀以帕罗西汀和赛罗沙等品牌出售。
帕罗西汀可以通过孕妇的胎盘。目前，帕罗西汀被警告不要在怀孕早期使用，主要是因为已知有患心肺疾病的风险。一些流行病学研究也表明，帕罗西汀会增加自闭症的风险。新的发现可能会加剧人们对这种药物及其类似物对大脑发育影响的担忧。
这项研究的作者说，这些发现表明，在实验室中生长的微型大脑(他们称之为大脑球)是传统动物测试的一个很好的替代方案。特别是，它们可以揭示对年轻人大脑有害的药物和其他化学物质。
“越来越多的人担心我们患有包括自闭症在内的神经发育疾病，这可能是由于接触常见的药物或其他化学物质引起的。然而，由于传统的动物试验非常昂贵，我们无法恰当地调查这个问题，”合著者、医学博士托马斯哈顿(Thomas Hatton)说，他是环境卫生与工程系主任、彭博学院动物试验和替代中心主任Dorenkamp-Zbinden教授。
Hartung和他的同事开发了微型大脑来模拟早期大脑发育。大脑的微小团块是通过从成人(通常是皮肤)中提取细胞，将其转化为干细胞，然后通过生化微生长将其发育成年轻的脑细胞而制成的。几个月内，这些小脑就形成了基本的类脑组织。因为它们是由人类细胞制成的，所以它们更有可能预测对人脑的影响——而且因为它们可以在实验室大规模生产，所以使用起来比动物便宜得多。
作者指出，对一种化学物质进行一组动物毒理学测试的平均成本约为140万美元，这解释了为什么大多数用于药物和其他消费品的化学品从未进行过毒性测试。相比之下，使用小脑进行毒性测试只需花费数千美元。
在这项新的研究中，科学家用一个微型大脑来测试帕罗西汀对神经发育的影响。它是世界上最常用的处方药，与其他同类抗抑郁药一起，被称为SSRIs或选择性5-羟色胺再摄取抑制剂，每年至少有数亿张处方。
随着组织块的发展，研究小组在八周内将小脑暴露于两种不同浓度的帕罗西汀中。两种浓度都在人体血液中药物水平的治疗范围内。在实验中，研究人员还使用了两种不同的微大脑，每种都来自不同的干细胞。
科学家发现，尽管帕罗西汀似乎没有明显的神经元杀伤作用，但在较高浓度下，帕罗西汀可以将称为突触素的蛋白质(突触的关键成分和标志)水平降低多达80%。帕罗西汀还降低了另外两种突触相关标记物的水平。同样，研究小组观察到，帕罗西汀减少了正常神经突起结构的生长，这些结构最终发展成成熟神经元的输出茎和根输入分支。最后，研究人员指出，接触帕罗西汀的小脑少突胶质细胞比对照组少75%，少突胶质细胞是对大脑正常连线至关重要的支持细胞。
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