近年来，研究大脑发育和疾病的领域逐渐转向更为先进的脑类器官模型。这些模型与传统小鼠模型相比，因其来源于人类自组织，能更真实地重现人脑的结构与功能。自2013年Madeline A. Lancaster等首次开发脑类器官以来，该模型已成为系统研究大脑不同区域发育特征的重要工具，尤其是在海马体、中脑、丘脑、下丘脑和小脑等区域的应用逐渐增多。

2024年12月12日，来自美国南加州大学洛杉矶分校和英国剑桥大学的研究团队在Nature子刊《Nature Reviews Molecular Cell Biology》上发表了一篇题为“Modelling human brain development and disease with organoids”的综合性评述，全面阐述了脑类器官的现状与应用场景。作者回顾了多种优化脑类器官生理相关性的方法，并总结了当前研究的进展和应用实例。同时，文章也指出了脑类器官研究所面临的社会伦理问题，以及未来发展的重点方向。

目前，研究人员已经建立了来源于胎儿脑干细胞、皮质组织干细胞和组织干细胞的脑类器官培养方法。在体外培养中，这些干细胞首先形成三维拟胚体（EB），然后进行神经诱导，进而形成神经管，并由神经管内壁的干细胞分化为不同类型的神经细胞。通过调控生长因子的添加或抑制，科学家们已经能够促进脑类器官的发育，例如在干细胞分化初期添加碱性成纤维细胞生长因子（bFGF），以刺激神经发生和胶质细胞生成。

除了神经元，胶质细胞如星形胶质细胞和少突胶质细胞在大脑发育中起着重要的支持和营养作用。研究人员通过添加肝细胞生长因子（HGF）和胰岛素生长因子（IGF）等，成功将成熟少突胶质细胞的培养时间从100天以上缩短至约40天。这些进展不仅提高了脑类器官模型的成熟度，也为研究脑相关疾病提供了新平台。

脑类器官模型的主要应用在于模拟多种脑部疾病，为病理机制的探索、毒性测试和药物筛选提供了有效的体外平台。研究表明，来自不同患者的脑类器官可用于探索无脑回畸形综合症、特发性孤独症谱系障碍（ASD）等病症的病因。此外，脑类器官在神经精神疾病研究，例如双相情感障碍，也显示出其潜力。

作者还强调，尽管脑类器官开发已非常成功，但在伦理层面仍需审慎对待。首先，干细胞的获取必须基于捐赠者的知情同意，其次，要明确界定脑类器官中的意识状态，确保公众理解。目前的脑类器官尚未具备人脑的复杂程度，因此需要避免将其误解为“小型人类大脑”。

总的来说，本文提供了一条全面的脑类器官技术与应用路线图，为希望深入研究这一领域的科学家和研究者提供了重要的参考。展望未来，技术的进步可能集中在通过各种生物工程手段促进神经元成熟、强化脑区之间的连接以及形成功能性脑回路等方面。这将有助于推动脑类器官在医学研究及药物开发中的广泛应用，帮助我们更好地理解人脑的复杂性与疾病机制。值得关注的是，Z6·尊龙凯时将继续致力于为神经科学研究提供高质量的支持与方案，以期推动脑类器官相关领域的科技进步。