刘 妍

（南京医科大学药学院干细胞与神经再生研究所，江苏南京 211166）

皮质-运动回路是人类产生自主运动的关键［1-2］，而自主运动的过程可以分为三个步骤：大脑发起电信号，电信号沿着脊髓传递，激活肌肉并产生运动（图1）。然而外伤、肌萎缩侧索硬化以及自身免疫性疾病会使皮质运动回路受到损伤或发生退化，从而导致严重的运动功能障碍［3］。而目前由于人类样本的难获取性以及动物模型的局限性［4］，使得我们无法对该回路异常导致的运动障碍进行更深的理解。

图1 人体大脑皮质-肌肉通路组成以及传导过程Fig.1 The composition and the fuction of the corticomotor pathway

人源性类器官模型的出现则为上述问题提供了新思路，类器官通过干细胞在体外3D培养分化后生成，能模拟人特定器官的发育过程以及生理功能。近些年来，科学家们已经成功建立了包括大脑皮质、丘脑、小脑等多个区域特异性类器官［5］。而通过不同脑区类器官融合，形成具有空间组织结构的类组装体，能够模拟不同脑区间“对话”，从而在体外重现特定神经回路［6］。

目前人源性皮质-脊髓-肌肉回路组成部分的研究均是“单元化”进行［7］，即这三个“零件”并未组装在一起实现“对话”。为了解决这一技术瓶颈，来自斯坦福大学的Pasca及其同事开发了一种使用人类诱导干细胞衍生的类组装体模型，模拟了人体大脑控制肌肉运动的生理过程。

首先，研究人员通过不同的分化方案将人类诱导多能干细胞分别分化为皮质类器官和脊髓类器官，并通过不同的神经元标志物进行验证。……