科技日報

瑞士巴塞爾大學

科技日報北京11月19日電 （記者張夢然）瑞士巴塞爾大學研究團隊在最新一期《細胞·干細胞》上發表了一項突破性成果：他們首次在實驗室中用人類細胞構建出高度仿真的三維骨髓組織模型。該模型完整復現了骨髓中血管、骨細胞、神經及免疫細胞等復雜結構，為血癌研究、藥物測試及替代動物試驗提供了全新平臺。

骨髓作為人體“血液工廠”，其內部由多種細胞構成的微環境對血液生成至關重要，尤其在骨表附近的內質生位，不僅調控造血過程，還與血癌耐藥性密切相關。然而，傳統研究依賴動物模型或簡化的二維細胞培養，難以真實反映人類骨髓的復雜性。

新模型以羥磷灰石（骨骼天然成分）為支架，結合人工誘導的多能干細胞，通過精準調控分化信號，培育出包含多種細胞類型的三維骨髓組織。該構造直徑達8毫米，厚度4毫米，可維持人類血液生成活動數周，且細胞組成與空間結構均高度接近真實人體組織。

項目負責人伊萬·馬丁教授表示：“盡管小鼠模型為骨髓研究奠定了基礎，但人類與動物的生物學差異顯著。新模型能更精準地模擬人體造血機制，尤其在疾病建模和藥物篩選中具有不可替代的優勢。”

團隊成員安德烈斯·加西亞博士補充道，該系統有望減少血癌研究中對動物試驗的依賴，符合科研倫理中“替代、減少、完善”的原則。不過，當前模型尺寸較大，若用于高通量藥物測試，需進一步微型化以適應多化合物并行實驗的需求。

這項研究不僅為血液疾病機制探索提供了新工具，更標志著人類在體外模擬復雜器官功能領域邁出了關鍵一步。未來，該技術或可拓展至個性化醫療領域。通過提取患者自身細胞構建專屬骨髓模型，醫生能提前測試不同療法的效果，為血癌患者定制最優治療方案。團隊強調，這一應用目前仍需克服技術瓶頸，距離臨床落地尚需時日。

這幾乎堪稱再生醫學與轉化研究領域的一座里程碑。它突破了傳統動物模型種屬差異與二維培養模型過于簡單的雙重局限，直接推動未來的疾病研究、高通量藥物篩選及個性化治療，還可能會幫助解決生物醫藥研發中的倫理困局與周期難題。盡管這一模型的長期穩定性可能仍需優化，但它已經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境，我們正從被動觀察生命現象，轉向主動“編寫”疾病與治療的體外劇本。