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脑类器官

简要描述：脑类器官：类器官是一种原代组织来源的成体干细胞体外自组装成的3D器官型结构，可分化为多个器官特异性的细胞类型，并能够表现出细胞与细胞之间、细胞与其周围基质之间的相互作用和空间位置形态，在体外重现人体真实器官的一些关键功能和结构，并具有稳定的表型和遗传学特征。

  • 更新时间：2026-03-20
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一、什么是脑类器官

由人多能干细胞（iPSC/ESC）在 3D 培养条件下，模拟大脑发育过程自组装形成的微型人脑结构。
可形成大脑皮层、海马、脉络丛、脑室区等近似结构，包含神经元、星形胶质细胞、少突胶质细胞、神经前体细胞等，高度模拟人脑早期发育与疾病病理。
特点：

  • 形成皮层分层结构（脑室区 VZ、皮层板 CP）

  • 产生电生理活动（动作电位、突触活动）

  • 可模拟神经发育疾病、神经退行性疾病、脑损伤、病毒感染

  • 比 2D 细胞更接近人脑，比动物模型更 “人源化"

  • 可基因编辑、高通量药物筛选

二、经典构建方法

整体周期：30–60 天基本成熟，3–6 个月高度成熟

  1. 胚状体形成（EB）

    hPSC 克隆消化 → 低吸附板悬浮培养 5–7 天

  2. 神经外胚层诱导

    加入 N2B27 培养基 + 神经诱导因子

    抑制 TGF-β、BMP → 走向神经谱系

  3. 神经上皮球形成

    包裹入 Matrigel 滴珠，促进行腔化、脑室结构形成

  4. 脑类器官自组装与成熟

    旋转生物反应器（Spinner flask）培养

    提供剪切力与氧供 → 促进组织化、血管化、神经元成熟

  5. 成熟培养

    数月培养后出现突触网络、电活动、皮层分层

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