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“迷你大脑”破壁而出 为疾病机制研究和药物开发提供工具
科技日报·2025-10-21 07:39

模型技术突破 - 开发出首个在单一培养体系中整合人脑全部6种主要细胞类型的三维人脑组织平台“多细胞整合脑”[1][2] - 模型基于个体供体的诱导多能干细胞分化而来,核心创新在于一种模拟天然细胞外基质成分的水凝胶“神经基质”[2] - 该平台再现了真实大脑的关键生理特征,包括神经信号传递、免疫反应和血脑屏障功能,是目前最接近真实人脑的体外模型[1][2] 应用与研究成果 - 模型具备高度模块化设计,可对特定细胞类型进行基因编辑,用于模拟特定基因变异引起的病理状态[3] - 利用该平台证实,仅星形胶质细胞携带ApoE4基因就足以驱动阿尔茨海默病关键病理蛋白的积累,且此过程依赖于星形胶质细胞与小胶质细胞间的协同作用[3] - 这是首次在人源化模型中证实两类胶质细胞间的协同作用在tau病理形成中的必要性[4] 行业影响与前景 - 该技术结合了体外模型的可及性与体内系统的复杂性,为理解脑功能和疾病机制提供了新路径,解决了传统细胞模型过于简化而动物模型物种差异大的瓶颈[5] - 模型小于一枚硬币但可批量生产,适用于高通量药物筛选和个体化医疗探索,具备实现个性化建模的潜力[4][6] - 未来计划引入微流控系统模拟血流动力学,并结合单细胞RNA测序技术,使模型更贴近活体大脑,有望加速新药靶点发现和优化药物递送策略[6]