在当今生物医学领域，一项具有突破性意义的成果震撼登场——全球首个由多人干细胞培育的三维大脑模型成功面世。这一里程碑式的进展，犹如一颗投入平静湖面的巨石，激起了科学界乃至整个社会对于干细胞研究未来走向的强烈关注与深刻思考。

模型构建的突破

美国哈佛大学科学家他们将来自5个捐赠者的干细胞，浸泡在精确配制的混合溶液中，培育出了大脑类器官。其创新点在于，先制备一套单一供体类器官，待细胞成熟后，所有类器官中的细胞都具有相似的生长速度，再将这些结构均匀混合在一起，培育出复合类器官，解决了因起始干细胞生长速度不同导致的细胞系不平衡问题。

在最新研究中，哈佛大学的葆拉·阿洛塔等人解决了这一难题。她解释说，诀窍是首先制作一组单一供体类器官。随着这些细胞不断成熟，所有类器官中的细胞都具有相似的生长速度。然后，她们将这些结构均匀混合在一起，培育出复合类器官。大脑类器官生长一个月后，宽度超过一毫米，三个月后，嵌合体增长到约3至5毫米宽，并且包含的细胞类型与胎儿皮层组织中的细胞类型相同，这使其能够更好地模拟大脑的生理特征和功能。

揭示药物反应个体差异

该模型可用于研究药物反应的个体差异。例如，研究人员用神经毒性药物乙醇处理多供体类器官，发现其只减少了一个供体细胞系的细胞数量，而当与抗癫痫药物丙戊酸联合使用时，来自该供体的细胞生长得更快，这体现了不同供体细胞对药物反应的差异，有助于未来在药物研发中更精准地预测个体对药物的反应。

未来发展潜力

阿洛塔强调，目前该模型只结合了5位捐赠者的干细胞，未来有望结合数百人的细胞，从而更全面地涵盖人类遗传多样性，更准确地预测个体对新疗法的反应，为个性化医疗提供更有力的支持。

技术优化方向

使嵌合体生长是一项劳动密集型工作，未来自动化的细胞培养系统有望减轻工作量，并使这些模型能够用于更有效的脑部疾病实验。此外，荷兰类器官研究公司HUB Organoids的首席执行官罗伯特·弗里斯提醒说，科学家仍需开展后续工作，以确保嵌合模型中观察到的效果都由给定细胞系产生，而非由细胞之间的相互作用导致，从而提高模型的准确性和可靠性。

干细胞及三维大脑模型的重要性

利用干细胞与特殊营养液培育大脑模型虽看似科幻，但在科研领域已成现实。科学家借此加深脑科学研究，如探索大脑发育机制、预测人脑对药物及疗法反应等，此次用多人干细胞培育大脑类器官能测不同人对同一药物反应，还为培育更复杂嵌合体及深入药物反应测试奠定基础。

干细胞具有自我更新和多向分化潜能，是生物医学领域的“希望之星”，在生物医学领域地位重要。

从胚胎干细胞到成体干细胞，研究人员不懈探寻其奥秘，力求挖掘其在攻克各类疑难病症方面的巨大潜能。多人干细胞三维大脑模型为其研究开辟新维度。

模型的重要意义及干细胞应用前景

三维大脑模型对揭示药物反应个体差异价值巨大，可推动药物研发效率和成功率提升，尤其在神经精神类药物研发中作用明显。

干细胞在再生医学领域前景广阔，对神经退行性疾病、脊髓损伤等有潜在修复作用。

脊髓损伤的原因多种多样，例如血管性、先天性、炎症性、感染性、创伤性等，其中创伤性脊髓损伤占总数的80%。创伤性脊髓损伤的最常见原因是跌倒（54.2%）、道路交通事故（37%）、运动事故（3.5%）和其他外伤原因（5.3%）。

在生物工程和基础科学研究中也扮演重要角色，能为组织工程、器官移植等提供支持，助力解决大脑相关科学问题及推动相关领域发展。

总结

全球首个多人干细胞三维大脑模型诞生是干细胞研究重要里程碑与起点，未来其发展应用前景广阔且充满挑战，在科技进步、伦理完善和科研合作推动下，干细胞将助力攻克绝症、探索生命奥秘，开启生物医学新纪元，但需谨慎前行确保可靠发展。

参考文献

[1]刘霞.用多人干细胞培育的三维大脑模型面世[N].科技日报,2024-06-29(004).DOI:10.28502/n.cnki.nkjrb.2024.004036.

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