血管化全脑类器官问世，有望降低90%神经药物研发失败率

该突破将推动自闭症、精神分裂症等神经精神疾病研究。

约翰斯·霍普金斯大学研发的新型全脑类器官取得重大突破。这种独特模型不仅包含多脑区互连神经组织，更首次实现基础血管构建。尽管该微型脑尺寸远小于真实人脑（含600万至700万个神经元，不及成人千亿神经元的1%），却为全脑发育研究提供了全新平台。

"现有脑类器官多聚焦单一脑区，如皮质、后脑或中脑。而我们培育的是基础全脑模型 —— 多脑区脑类器官（MRBO）。" 生物医学工程系助理教授安妮·卡图里亚解释道。

多脑区微型脑的突破价值

脑类器官培育是生物医学前沿领域。这类由人多能干细胞培育的复杂体外培养体系，此前始终面临血管化难题。卡图里亚团队首创"分步融合法"：先在独立培养皿中培育不同脑区神经细胞及血管前体，再通过特殊黏连蛋白实现组织融合。这些融合组织不仅能协同生长，更可产生电信号活动，形成功能化神经网络。

该多脑区微型脑成功维持了丰富的神经元类型，展现出相当于人类胎儿40天脑部的发育特征。值得注意的是，人类早期脑发育中约80%的细胞类型均存在于该实验室培育的微型脑中。研究人员还观察到血脑屏障的早期形成 —— 这层保护性细胞屏障调控着物质入脑通道。

为何这项突破至关重要？

"要理解神经发育或精神疾病，必须研究含人类细胞的模型。但我们总不能要求患者打开大脑供科研观察。"卡图里亚强调，"全脑类器官让我们能实时观测疾病发展、验证治疗方案，甚至为患者定制个性化疗法。"

重塑药物研发格局

该技术为研究影响全脑的复杂神经疾病开辟新径 —— 此类研究此前只能依赖动物模型。其更可能彻底改变药物研发模式：当前早期临床试验失败率高达85%-90%，神经精神药物失败率更达96%，主因在于动物模型难以准确模拟人体生物学。

全脑类器官因更贴近人脑自然发育过程，将成为更优越的实验载体。"精神分裂症、自闭症和阿尔茨海默病等疾病影响的是全脑而非局部。若能定位发育早期的异常环节，就有望发现药物筛选新靶点。"卡图里亚指出，"我们可在类器官上测试新药，直接观测其作用效果。"

虽然不具备意识，这些实验室培育的类器官可承担"基础心智"功能，完成记忆学习等简单认知任务。相较于早期二维模型，新型三维类器官甚至能运行《Pong》等简易电子游戏。

该研究成果已发表于《先进科学》期刊。

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