【重磅新品】背侧前脑类器官：药物诱导兴奋毒性评价新选择

2013年，脑类器官研究登上 Science 封面。研究人员首次在体外获得了具有一定脑组织特征的3D模型，“迷你大脑”也由此进入更多人的视野。

此后的十余年间，脑类器官技术不断发展，其应用从早期的脑发育研究，逐步拓展至神经系统疾病建模、药物筛选与药物安全性评价等领域，模型的复杂程度和研究价值持续提升。

与此同时，研究人员对脑类器官的期待也在发生变化——不再单纯追求“更像大脑”，而是追求更符合“研究需求的模型”。

ACROBiosystems百普赛斯深度打磨类器官产品设计及分化工艺，推出iPSC来源即用型背侧前脑类器官（hiPSC-Derived Dorsal Forebrain Organoids，货号：CIPO-BWL01 / CIPO-BWL02），为药物诱导兴奋毒性评价提供标准化、工业级人源3D模型。

大脑并不是一个均一的组织，而是由多个具有不同发育来源、细胞组成和功能特征的区域共同构成。不同脑区拥有不同的细胞类型与神经网络，也承担着不同的生理功能。

因此，对于脑类器官而言，“像大脑”并不意味着能够回答所有脑科学问题；模型来自哪个脑区、具有什么样的细胞与功能特征，决定了它更适合怎样的研究场景。

本次新品聚焦的研究场景，是药物诱导的兴奋毒性。

当神经元受到持续或过度的兴奋性刺激时，正常的神经活动和细胞稳态可能受到干扰，并进一步引发钙稳态失衡、线粒体功能异常、氧化应激等一系列细胞损伤过程。背侧前脑与大脑皮层发育密切相关，并包含丰富的兴奋性神经元，因此，以背侧前脑为基础建立的人源3D模型，可以在更接近组织环境的条件下观察兴奋性神经元及神经网络对药物刺激的响应，为药物诱导兴奋毒性评价提供更具针对性的模型选择。

选对脑区只是第一步。

一个真正能够用于实验的脑类器官，还需要回答几个关键问题：区域特征是否明确？神经元是否具备功能？不同类器官之间是否足够稳定？

围绕这些关键指标，我们对背侧前脑类器官进行了多维度表征。

在 Day 27，类器官可见 PAX6、TUJ1 和 FOXG1 表达，其中 FOXG1 明显表达，而 NKX2.1 基本不表达，呈现出明确的背侧前脑区域特征。随着培养时间延长，Day 57 可观察到 SOX2 阳性的神经前体细胞、CTIP2 阳性的皮层神经元以及 MAP2 表达；到 Day 87，进一步观察到 MAP2、vGLUT1 阳性神经元，以及 GFAP 和 OLIG2 阳性细胞。

从早期区域特征到后期多样化的神经细胞群体，类器官在培养过程中呈现出较为清晰的背侧前脑/皮层相关特征及持续的神经细胞发育变化。

将类器官置于微电极阵列（MEA）上进行记录，5/5 个类器官均检测到清晰的自发电活动。通过放电次数、活跃电极数量和放电频率等指标，可以进一步评价类器官的神经元电生理活性及网络活动特征，结果表明，类器官已具备可检测的自发神经活动和一定的网络活动特征。

通过持续监测不同培养时间点类器官的形态和直径，可以看到同一批次类器官整体呈现较为一致的生长趋势，直径 CV 基本维持在 4%–15%，体现出良好的批内一致性。

对 3 个独立批次的类器官进行长期形态和直径监测，可以看到不同批次均保持相似的生长趋势和形态变化，整体尺寸较为一致，展现出良好的批间一致性。

一个模型不仅要适合研究，也要真正好用。对于需要开展药物毒性评价的研究而言，模型构建本身往往也是实验周期和资源投入的重要组成部分。

如果从iPSC开始自行构建脑类器官，通常需要经历诱导分化、长期培养及多步操作，不仅建模周期较长，也需要持续投入人力和实验资源。

而对于以药物毒性评价为目标的研究而言，模型本身不是终点，药物作用后的生物学变化才是真正需要回答的问题。

因此，我们采用即用型设计，产品以活体形式交付。收到产品后搭配配套培养基（货号：RIPO-BWM01）进行简单复苏和培养，即可开展后续实验，无需从iPSC开始经历复杂的诱导分化流程。省去繁复的模型构建，让研究更快进入实验阶段，把更多时间聚焦于药物作用与机制探索。

从“构建一个脑类器官”到“选择一个更适合研究场景的脑类器官”，随着研究不断深入，脑类器官也正在向区域更明确、功能更清晰、应用更精准的方向发展。

背侧前脑类器官，是我们从具体研究场景——药物诱导的兴奋毒性评价——出发的一次探索，也是新的起点。

未来，ACROBiosystems百普赛斯将继续围绕区域特异性与实际应用需求，拓展更多脑区类器官模型，以标准化、即用型的人源3D模型，为神经科学研究与药物研发提供更多解决方案。