近(15)日，辛辛那提兒童醫院(Cincinnati Children)的研究團隊在《Cell Stem Cell》上發表腦科學的新成果，成功開發出具有血腦屏障(blood-brain barrier, BBB) 功能的人類迷你大腦。其「組合體 (Assembloids) 」包含複製人類腦組織的類腦器官和模仿血管結構的類血管，此項成果有望助於研究中風、阿茲海默症、帕金森氏症、腦血管疾病及其他神經退化疾病的治療。

人們過去的大腦研究一直仰賴動物實驗，但人類與動物在大腦上的差異時常造成在進行過動物實驗後，人體實驗卻失敗的情況。主要通訊作者、辛辛那提兒童醫院幹細胞和類器官醫學中心(CuSTOM)Ziyuan Guo (郭子元)博士表示，缺乏人類血腦屏障模型一直是研究神經系統疾病的主要障礙，但如今有了能控制血腦屏障的建模，勢必能成為未來發展藥物製造及治療干預的一大助力。

類器官乃是一種相互連接、細胞間互有聯繫的3D結構，能夠模仿人體器官的功能及組成。過去，世界各地的研究機構一直致力於開發能模仿大腦的大腦類器官，而辛辛那提兒童醫院也一直是開發其他類型類器官的翹楚。

此次研究突破過去的障礙，他們從人類多能幹細胞中成功模擬人類的血腦屏障，並與血管類器官組合，稱其為「BBB組合體」。

這個組合體是由類腦器官及類血管的組成，其是從直徑3到4毫米的大腦類器官和直徑約 1毫米的血管類器官開始，在約一個月的時間裡，這些獨立的結構會漸漸融合成一個直徑微微大於4毫米(約一顆芝麻大小)的球體。最終成功複製出具有腦海綿狀血管瘤特徵的組合體。

這顯示出BBB組合體的優勢在於，它不只能培育自一般人類幹細胞，還能用患有特定腦部疾病的幹細胞來製造，以便於觀測疾病表徵，並增添腦血管疾病相關的病理學研究手段。

總體來說，BBB組裝體在未來有多種潛力，包含為患者制定個人化藥物、模擬神經血管疾病的疾病模型、藥物通量的研究、免疫療法開發、生物材料研究等，它將成為一種能改變過去規則的技術，為神經科學、藥物開發及精準醫療開啟新的道路。

血腦屏障是一種主要由內皮細胞構成的功能屏障，它夾雜在大腦中樞神經及血管之間，能防止毒素從血管進入大腦，也能篩選必要的營養物質。但它同時也是阻止許多藥物進入大腦的極大阻力，並假如血腦屏障出現問題，可能會引起一些神經疾病。


資料來源：https://scienceblog.cincinnatichildrens.org/groundbreaking-advance-in-brain-science-creating-human-blood-brain-barrier-assembloids/#

(編譯/實習記者 林庭語)

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