對(duì)干細(xì)胞研究領(lǐng)域的前沿研究成果長期保持關(guān)注，總能讓人不期而遇地發(fā)現(xiàn)一些值得驚嘆的事物。在過去20年間，值得大書特書的一項(xiàng)成果便是類器官（Organoid）的發(fā)現(xiàn)與進(jìn)展。

類器官，正式來講是指利用成體干細(xì)胞或多能干細(xì)胞進(jìn)行體外3D培養(yǎng)而形成的具有一定空間結(jié)構(gòu)的組織類似物。

它雖然脫胎于干細(xì)胞，但經(jīng)過誘導(dǎo)培養(yǎng)和分化后已經(jīng)能執(zhí)行各種器官的部分功能，甚至在結(jié)構(gòu)上也可以做到趨近于真實(shí)，并且還可以長期穩(wěn)定傳代培養(yǎng)，這一點(diǎn)讓醫(yī)學(xué)研究者欣喜若狂——實(shí)驗(yàn)對(duì)象不再需要培養(yǎng)和殺死大量小白鼠、兔子或與人類親緣度更近的靈長類動(dòng)物，而后者的飼喂培養(yǎng)費(fèi)用不菲，動(dòng)輒以數(shù)千美元計(jì)價(jià)。更為關(guān)鍵的是，培育出的多套類器官具有近乎完美的一致性，這為藥物實(shí)驗(yàn)提供了極大便利[1]。

如今，類器官所聯(lián)動(dòng)的器官芯片、干細(xì)胞技術(shù)、生物3D打印等高精尖醫(yī)學(xué)技術(shù)已然成為世界龍頭藥企爭相布局的熱點(diǎn)，諸如輝瑞、艾伯維、強(qiáng)生、羅氏、默沙東、諾華、BMS、賽諾菲、GSK、阿斯利康、武田制藥等知名企業(yè)都已開啟了征戰(zhàn)類器官的計(jì)劃。

類器官相較于傳統(tǒng)的動(dòng)物評(píng)價(jià)體系，顯然具有成本低、實(shí)驗(yàn)流程簡潔、可重復(fù)性好、種屬差異小等優(yōu)勢(shì)，而類器官同時(shí)也優(yōu)于二維細(xì)胞培養(yǎng)，它能清楚地顯示更加立體而復(fù)雜的特征，例如神經(jīng)元組織的皮質(zhì)層結(jié)構(gòu)、細(xì)胞類型等[2]。

在2022年10月12日，來自斯坦福大學(xué)的帕斯卡團(tuán)隊(duì)曾在頂級(jí)期刊Nature上發(fā)表重要論文，即Maturation and circuit integration of transplanted human cortical organoids。

這篇文章記敘了醫(yī)學(xué)研究者誘導(dǎo)培養(yǎng)人類多能干細(xì)胞（(induced pluripotent stem cells，iPS cells），使其分化為大腦皮質(zhì)類器官并原位移植于新生無胸腺大鼠的體感皮層中。

普通讀者也許會(huì)感到些許驚悚，不過這并非科幻電影中的人鼠結(jié)合，在大鼠體內(nèi)成長的類器官是醫(yī)學(xué)研究的好助手，無論是基因表達(dá)還是形態(tài)都更加趨近于人類胎兒的大腦皮層細(xì)胞發(fā)育狀態(tài)，醫(yī)學(xué)研究團(tuán)隊(duì)得以在更加“逼真”的病理模型上開展各類腦科疾病的研究[3]。

上述成果打開了在動(dòng)物體內(nèi)移植類器官的大門，進(jìn)一步地，加州大學(xué)圣地亞哥分校Duygu Kuzum團(tuán)隊(duì)和波士頓大學(xué)Anna Devor團(tuán)隊(duì)攜手研究了成年小鼠脾后皮質(zhì)移植培養(yǎng)人腦類器官，重點(diǎn)在于考察腦類器官是否能響應(yīng)感官刺激。

研究團(tuán)隊(duì)在小鼠體內(nèi)的人腦類器官上植入石墨烯微電極，并每隔兩周對(duì)小鼠進(jìn)行電生理檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)電極通道內(nèi)可觀察到局部場(chǎng)電位（local field potentials, LFP），這意味著人鼠混合大腦類器官至少能對(duì)視覺刺激做出反應(yīng)。

上述實(shí)驗(yàn)盡管還只是踏出了漫漫征途的第一步，但其證明這條道路能夠通向光明未來。

干細(xì)胞技術(shù)催生的類器官研究在多個(gè)醫(yī)療領(lǐng)域都具有獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，除前述的若干優(yōu)點(diǎn)外，它還為許多亟待器官移植的病患帶來了煥發(fā)第二春的希望。類器官的培養(yǎng)可以根據(jù)患者自身的具體條件進(jìn)行定制，以確保移植成功率，并減少排異反應(yīng)。解決了移植供體的世紀(jì)難題，同時(shí)也不引發(fā)醫(yī)學(xué)倫理爭議，實(shí)在是一舉多得。

類器官結(jié)合3D培養(yǎng)技術(shù)，就能很好地培養(yǎng)或構(gòu)建具備關(guān)鍵生理結(jié)構(gòu)/功能的類組織器官，未來的再生醫(yī)學(xué)很可能極具科幻感，在器官移植、抗擊腫瘤、藥物研發(fā)、抗衰防皺、基因編輯等細(xì)分領(lǐng)域前景無限。許多難得一見的疾病模型，將來也能利用類器官進(jìn)行規(guī)?；嘤?，這對(duì)于需要“練練手”的醫(yī)學(xué)生來說也是莫大的福音[4]。

其實(shí)，除類器官外，干細(xì)胞技術(shù)還催生了許多極具實(shí)用價(jià)值的醫(yī)療技術(shù)，神話傳說中延年益壽的許多奇跡是否能在未來成為現(xiàn)實(shí)，很可能要著落在干細(xì)胞身上。

參考文獻(xiàn)：

[1]https://baijiahao.baidu.com/s?id=1756497847959507544&wfr=spider&for=pc

[2]https://new.qq.com/rain/a/20230103A07RAT00

[3]https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzI5NzY0NDQyNQ==&mid=2248013343&idx=2&sn=a7a29e28c09256f37e35e8db6299ca27&chksm=ecb8aef9dbcf27ef92c54e76131f68f632d5cbf2607c9a1635cb56e244a67f22a722a751ea4c&scene=27

[4]張寧,楊慧,王鵬.類器官在癌癥研究、藥物篩選與精準(zhǔn)診療中的應(yīng)用進(jìn)展[J].北京大學(xué)學(xué)報(bào)(醫(yī)學(xué)版),2022,54(05):814-821.

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