Исследование Стэнфорда обнаружило, что человеческий мозг развивается из двух отдельных эмбриональных предшественников
Исследователи из Stanford Medicine сообщили, что передний и задний мозг образуются из разных предшественников, что может улучшить лабораторные модели заболеваний ствола мозга.
Учёные из Stanford Medicine показали, что человеческий мозг происходит от двух независимых эмбриональных клеточных линий, а не от одного предшественника. Исследование, опубликованное в журнале Nature Neuroscience, выявило один предшественник, экспрессирующий ген Otx2, который даёт начало переднему мозгу и среднему мозгу, и второй, экспрессирующий Gbx2, формирующий задний мозг. Эти две популяции клеток остаются взаимно исключающимися с самых ранних стадий развития, и их хроматиновые конфигурации заметно различаются, фиксируя каждую линию в её специфической судьбе.
"Мы впервые показали, что передняя часть мозга возникает из совершенно другого предшественника, чем задняя часть мозга," сказал Кайл Ло, доцент по развитию биологии и старший автор статьи. Исследователи также продемонстрировали, что человеческие плюрипотентные стволовые клетки можно направить к образованию функциональных моторных нейронов заднего мозга, которые проявляют характерную электрическую активность и белковые маркеры.
Это открытие может объяснить давние трудности в получении нейронов заднего мозга in vitro и открывает новые пути для изучения расстройств, поражающих ствол мозга, таких как спинальная мышечная атрофия и боковой амиотрофический склероз. Обеспечивая надёжный источник клеток заднего мозга, работа может способствовать тестированию лекарств и исследованию механизмов заболеваний.
Сравнительный анализ эмбрионов курицы, зебrafish и желудочковых червей выявил аналогичный двойной паттерн происхождения, что свидетельствует о том, что архитектура разделённого мозга существует более 500 миллионов лет. Авторы предполагают, что эволюция объединила две существовавшие ранее нервные системы в один орган, который мы теперь называем мозгом.