摘要：由于可以在相对较短的时间内获得大量的类器官，人们对其未来在化合物筛选和验证中的应用寄予厚望。然而，从工业角度来看，它们与传统二维培养系统的互补性甚至优越性仍需证明，特别是考虑到与脑类器官的生成和维护相关的长期培养和耗时的动手操作方案。与二维细胞培养相比，类器官

由于可以在相对较短的时间内获得大量的类器官，人们对其未来在化合物筛选和验证中的应用寄予厚望。然而，从工业角度来看，它们与传统二维培养系统的互补性甚至优越性仍需证明，特别是考虑到与脑类器官的生成和维护相关的长期培养和耗时的动手操作方案。与二维细胞培养相比，类器官具有一系列特性，这些特性使其更具吸引力，并可用于众多应用，其中最重要的是对目标器官更符合生理学。在这种情况下，虽然二维培养可能具有易于维护、快速输出和高度可重复的优势，但缺点是单层培养只能在二维上扩展，导致其形态和特性发生变化。这些限制在类器官中得到了克服，类器官中的细胞保持其生理形状，可以在各个方向自由生长，甚至可以自我组织，从而产生代表体内器官的细胞结构特征。类器官内的细胞成熟并且经常观察到增殖速度较慢，更好地代表了体内生理学。缺点是，类器官，尤其是通过非引导方案获得的类器官，在大小、形状和成分方面可能具有高度异质性，这使得再现性更难实现。尽管如此，可以通过使用生物反应器、避免使用具有不确定因素的天然水凝胶以及使用模式化因素来抵消这种变异性。

来自比利时安特卫普大学Julia Di Stefano团队认为，漂浮的类器官可以改善细胞与细胞外环境的相互作用，避免与培养皿的二维塑料表面相互作用，而培养皿的硬度会影响细胞的活力、分化、形态和基因表达。类器官的另一个实验优势是它们对机械和化学刺激的复杂反应。三维模型中的细胞表现出更好的药物代谢、更高的抗性和更高的凋亡阈值。人们使用各种实验工具对脑类器官进行了研究，但目前还没有真正达成共识，无法确定最终的脑类器官表征工具箱，无法比较不同的研究。该团队提出了一个全面的脑类器官研究工具箱，包括活细胞 Ca2+ 成像和多电极阵列记录（以确定电生理网络行为）、多组学分析（包括转录组学、蛋白质组学和代谢组学）、用于分泌组分析的多重细胞因子测定，以及密集的微观成像（以验证多组学结果）。相信，使用后者，脑类器官研究，尤其是那些包含小胶质细胞和最终也包含内皮细胞的研究，将达到成熟阶段，并将真正能够在多细胞环境中准确模拟各种神经系统疾病和创伤的病理事件。

文章在《中国神经再生研究（英文版）》杂志2025年12 月 12 期发表。

文章来源：Di Stefano J, Di Marco F, Cicalini I, FitzGerald U, Pieragostino D, Verhoye M, Ponsaerts P, Van Breedam E (2025) Generation, interrogation, and future applications of microglia-containing brain organoids. Neural Regen Res 20(12):3448-3460. doi.org/10.4103/NRR.NRR-D-24-00921

来源：中国神经再生研究杂志