科技日?qǐng)?bào)

瑞士巴塞爾大學(xué)

科技日?qǐng)?bào)北京11月19日電 （記者張夢(mèng)然）瑞士巴塞爾大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)在最新一期《細(xì)胞·干細(xì)胞》上發(fā)表了一項(xiàng)突破性成果：他們首次在實(shí)驗(yàn)室中用人類細(xì)胞構(gòu)建出高度仿真的三維骨髓組織模型。該模型完整復(fù)現(xiàn)了骨髓中血管、骨細(xì)胞、神經(jīng)及免疫細(xì)胞等復(fù)雜結(jié)構(gòu)，為血癌研究、藥物測(cè)試及替代動(dòng)物試驗(yàn)提供了全新平臺(tái)。

骨髓作為人體“血液工廠”，其內(nèi)部由多種細(xì)胞構(gòu)成的微環(huán)境對(duì)血液生成至關(guān)重要，尤其在骨表附近的內(nèi)質(zhì)生位，不僅調(diào)控造血過程，還與血癌耐藥性密切相關(guān)。然而，傳統(tǒng)研究依賴動(dòng)物模型或簡(jiǎn)化的二維細(xì)胞培養(yǎng)，難以真實(shí)反映人類骨髓的復(fù)雜性。

新模型以羥磷灰石（骨骼天然成分）為支架，結(jié)合人工誘導(dǎo)的多能干細(xì)胞，通過精準(zhǔn)調(diào)控分化信號(hào)，培育出包含多種細(xì)胞類型的三維骨髓組織。該構(gòu)造直徑達(dá)8毫米，厚度4毫米，可維持人類血液生成活動(dòng)數(shù)周，且細(xì)胞組成與空間結(jié)構(gòu)均高度接近真實(shí)人體組織。

項(xiàng)目負(fù)責(zé)人伊萬·馬丁教授表示：“盡管小鼠模型為骨髓研究奠定了基礎(chǔ)，但人類與動(dòng)物的生物學(xué)差異顯著。新模型能更精準(zhǔn)地模擬人體造血機(jī)制，尤其在疾病建模和藥物篩選中具有不可替代的優(yōu)勢(shì)?！?/p>

團(tuán)隊(duì)成員安德烈斯·加西亞博士補(bǔ)充道，該系統(tǒng)有望減少血癌研究中對(duì)動(dòng)物試驗(yàn)的依賴，符合科研倫理中“替代、減少、完善”的原則。不過，當(dāng)前模型尺寸較大，若用于高通量藥物測(cè)試，需進(jìn)一步微型化以適應(yīng)多化合物并行實(shí)驗(yàn)的需求。

這項(xiàng)研究不僅為血液疾病機(jī)制探索提供了新工具，更標(biāo)志著人類在體外模擬復(fù)雜器官功能領(lǐng)域邁出了關(guān)鍵一步。未來，該技術(shù)或可拓展至個(gè)性化醫(yī)療領(lǐng)域。通過提取患者自身細(xì)胞構(gòu)建專屬骨髓模型，醫(yī)生能提前測(cè)試不同療法的效果，為血癌患者定制最優(yōu)治療方案。團(tuán)隊(duì)強(qiáng)調(diào)，這一應(yīng)用目前仍需克服技術(shù)瓶頸，距離臨床落地尚需時(shí)日。

這幾乎堪稱再生醫(yī)學(xué)與轉(zhuǎn)化研究領(lǐng)域的一座里程碑。它突破了傳統(tǒng)動(dòng)物模型種屬差異與二維培養(yǎng)模型過于簡(jiǎn)單的雙重局限，直接推動(dòng)未來的疾病研究、高通量藥物篩選及個(gè)性化治療，還可能會(huì)幫助解決生物醫(yī)藥研發(fā)中的倫理困局與周期難題。盡管這一模型的長(zhǎng)期穩(wěn)定性可能仍需優(yōu)化，但它已經(jīng)向人們展示了一條全新科研路徑：通過工程化模擬人體器官微環(huán)境，我們正從被動(dòng)觀察生命現(xiàn)象，轉(zhuǎn)向主動(dòng)“編寫”疾病與治療的體外劇本。