新3D人腦模型揭密腦免疫細胞功能 望助阿茲海默症療法

【記者謝明哲／綜合外電】近期一項發表於《自然神經科學雜誌》（Nature Neuroscience）的研究，成功開發出一種可再現的立體（3D）人腦組織模型。這項技術突破旨在更精準地研究小膠質細胞（Microglia，腦部主要的免疫細胞）在健康及疾病狀態下的不同狀態或功能表現（phenotypes），有望為阿茲海默症等神經退化性疾病的治療研究帶來新進展。

傳統上，腦科學研究多依賴分離細胞或二維培養，但這些方法難以完整捕捉人類神經組織的複雜性。新的3D模型能重建組織環境，使細胞能夠跨距離溝通並對生物訊號作出反應，保留了理解小膠質細胞不同狀態至關重要的互動。

小膠質細胞是大腦中常駐的免疫細胞，對神經科學研究至關重要。在健康大腦中，它們持續監測周圍環境、清除細胞碎片、塑造神經連結，並回應神經元活動與其他腦細胞的局部訊號。然而，在神經退化性疾病和神經炎症疾病中，小膠質細胞可能會轉變為與疾病相關的狀態，依炎症持續性而定，這些狀態可能具有保護性，也可能造成損害。

研究人員指出，這種3D模型能夠同時捕捉這些特性，有助於科學家研究小膠質細胞狀態是如何演變的，而非將其視為固定的類別。由於人類小膠質細胞受物種特定的發育程序和局部訊號影響，與齧齒類動物或在缺乏正常合作夥伴的環境下生長的細胞，可能會有不同的反應，因此人類組織模型更具生物學上的真實性。

這個平台對於測試潛在療法具有重大價值。研究人員可以將組織暴露於炎症訊號、與疾病相關的分子或候選藥物中，然後測量小膠質細胞的反應，例如細胞形態、遷移、存活、吞噬活性以及免疫激活相關的基因表達。這套系統有助於評估治療是否能在減少炎症的同時，不干擾小膠質細胞必要的保護功能，這也是開發神經系統疾病療法的關鍵挑戰。