复旦大学最新冷冻技术：人脑也能“冬眠”

复旦大学最新冷冻技术：人脑也能“冬眠”

2024年5月，复旦大学邵志成团队在《细胞报告方法》（Cell Reports Methods）期刊发表了一篇题为《人脑组织和神经类器官的有效冷冻保存》的研究论文，报道了一种被称为MEDY的全新脑类器官冷冻保存技术。该技术在冷冻过程中能够保留脑类器官的复杂结构和功能活性，保留人脑组织的病理特征，为脑科学研究和疾病治疗提供了新的可能性。

人脑是人体中最复杂的器官，其精细的结构和功能对环境变化极为敏感。在冷冻保存过程中，冰晶的形成会破坏细胞膜和组织结构，导致细胞死亡和功能丧失。此外，人脑中的神经元数量庞大，任何微小的损伤都可能影响大脑的整体功能。因此，实现人脑组织的长期冷冻保存一直是生物医学领域的重大挑战。

为了解决这一难题，研究团队首先筛选了多种可能对类器官有保护作用的试剂，包括甲基纤维素、乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮、海藻糖、葡萄糖、蔗糖和脯氨酸等。通过不同浓度梯度的测试，他们发现甲基纤维素、乙二醇和PVP对类器官有一定的保护作用。

为了进一步提高冷冻保存的效率，研究团队测试了不同冷冻保存介质组合，并添加ROCK抑制剂Y27632。结果显示，四种组合冷冻剂都能显著减少类器官复苏后的碎片问题。通过对复苏后类器官的轴突生长状态、神经元生长状态以及凋亡比例的对比分析，最终确定了由1%甲基纤维素、10%乙二醇、10% DMSO和10 μM Y27632组成的最佳冷冻保存剂，命名为MEDY。

研究团队通过改进复温流程和复苏后ROCK抑制剂预处理步骤，建立了脑类器官冻存复苏新方法。结果显示，改进方法复苏后的神经类器官保留了细胞多样性、细胞组织结构以及神经元功能活性。

随后，研究团队将长期培养的大尺度脑类器官进行MEDY冷冻复苏，发现其对成熟的类器官依然起到冷冻保护作用。此外，该技术还可应用于多种脑区域特异性类器官，包括背/腹侧脑、脊髓、视神经类器官和癫痫患者源性脑类器官。同时，MEDY可用于3D人脑组织的低温保存，解冻后仍可保留其病理特征。

MEDY冷冻保存技术的突破为脑科学研究和疾病治疗带来了新的希望。该技术能够显著减少神经类器官的制备时间和成本，并能维持活体人脑组织的病理特征，便于各种神经类器官和活体脑组织的大规模存储。这将促进脑科学基础研究、神经类器官移植治疗和药物评估与筛选。

此外，该技术还可能为未来的人类寿命延长提供新的可能性。虽然目前还面临诸多技术和伦理挑战，但这一突破性进展无疑为人类探索生命奥秘和实现健康长寿开辟了新的途径。

尽管MEDY冷冻保存技术取得了重大突破，但人体冷冻技术仍面临诸多挑战。例如，冷冻过程中冰晶的形成会破坏细胞结构，而冷冻保护剂的使用也可能带来副作用。此外，解冻后的细胞存活率和功能恢复程度仍需进一步研究。

从伦理角度来看，人体冷冻技术引发了关于生命本质、个人身份和未来社会公平的深刻思考。例如，谁将获得冷冻保存的机会？如何确保冷冻人的权益？如果冷冻公司破产，谁来负责“冰冻人”的生命安全？这些问题都需要在技术发展的同时进行深入探讨和规范。

复旦大学邵志成团队开发的MEDY冷冻保存技术，实现了人脑类器官和脑组织的有效冷冻保存，保留了复杂的结构和功能活性。这一突破性进展不仅有助于脑科学研究，也为未来可能的脑部疾病治疗和人类寿命延长提供了新的可能性。这项技术的成功标志着低温生物学领域的重要进步，引发广泛关注和热议。