湖南
近日，斯坦福大学的科研团队取得一项重大成果，他们在实验室的培养皿里成功重建了人体关键的疼痛感知神经回路。这可不是一般的成就，通过融合微型类器官，这个神经回路模拟了从皮肤到大脑的上行感觉通路，能让我们直接观察疼痛信号是如何传递的，有望为慢性疼痛患者带来更好的、不会让人上瘾的治疗方法。
疼痛问题一直困扰着无数人。据统计，美国约有 1.16 亿人（超过三分之一的人口）正在遭受各种慢性疼痛。然而目前针对慢性疼痛的治疗手段却十分有限，效果也不理想。大多数所谓的 “止痛药” 原本并非用于止痛，而是从精神科或睡眠障碍专科的药物中 “借用” 过来的。其中最有效的阿片类药物，却存在成瘾的严重副作用，让慢性疼痛患者陷入两难境地。
斯坦福大学的科学家们是如何做到的呢？原来，他们利用干细胞在培养皿中培育出代表人类感觉通路四个关键区域的类器官，分别是背根神经节、脊髓背角、丘脑和体感皮层。这些区域在人体中通过神经元连接，共同构成了疼痛信号从皮肤传递到大脑的 “高速公路”。
研究人员先把志愿者皮肤样本中的细胞转化为诱导多能干细胞，这种细胞就像 “万能细胞”，能变成人体的各种细胞。接着，用化学信号引导这些细胞聚集形成微小的神经类器官，每个类器官直径不到 1/10 英寸，却包含近百万个细胞。然后，把这四种不同类型的类器官排列在一起，经过大约 100 天，它们融合成了一个近 2/5 英寸长的 “类组装体”，看起来就像小香肠链接在一起，里面包含了近 400 万个细胞。
神奇的是，这个 “小香肠” 成功模拟了疼痛传导通路的功能。当用辣椒素刺激感觉类器官时，就像我们吃了辣椒感觉到灼烧一样，类组装体中立刻出现了神经元活动的波状信号，这些信号会依次传递到脊髓类器官、丘脑类器官，最后到达皮层类器官。而且，研究人员还通过改变基因，发现了离子交换蛋白 Nav1.7 的奥秘。它主要存在于外周感觉神经元表面，当把正常的 Nav1.7 换成会导致疼痛超敏的突变版本时，类组装体中自发的神经传递波变得更频繁；但当让这个钠通道失去功能时，虽然感觉神经元还能对疼痛刺激做出反应，但整个通路中同步的波状疼痛信息传递却消失了。
不过，这个类组装体目前还存在一些局限，它缺少代表大脑其他重要区域的类器官，所以它自己并不能 “感受” 疼痛，只是传递神经信号。而且，它现在还处于类似胎儿发育的早期阶段。科研团队表示，他们正在努力加速类组装体的发育，希望能更好地了解这条通路在成年人身上的运作机制，进而筛选出更有效的止痛药物。
此次斯坦福大学的这项研究成果已发表在《自然》杂志上，相关技术也申请了专利。未来，随着研究的深入，或许慢性疼痛患者将迎来新的希望。
参考资料：DOI： 10.1038/s41586-025-08808-3
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