类器官技术在科学与医学领域引发变革，为疾病模型建立、药物测试及发育过程研究提供了全新平台。尽管类器官并非人体器官的完全复制品，但它们能够提供重要的生物学见解。
奥地利科学技术研究所（Institute of Science and Technology Austria，ISTA）Sandra Siegert教授团队近日在《Journal of Neuroinflammation》发表最新研究，介绍了一种新型脑类器官模型，该模型首次引入小胶质细胞（microglia），能够更准确地模拟炎症反应及其治疗过程。该研究揭示了胎儿神经系统在风疹（Rubella）等病毒感染下的应激反应，为药物安全性测试，尤其是孕期药物使用的研究，提供了重要参考。
小胶质细胞：大脑的“巡逻者”
小胶质细胞是人类大脑中的特殊细胞，它们就像一名细心的护林员，负责巡逻大脑环境，检测病原体，并在发现感染时启动抗炎反应，清除有害物质。此外，小胶质细胞还调控神经元（neurons）的数量及其连接方式，确保成年后大脑功能的正常运作。
Sandra Siegert教授的研究团队长期关注小胶质细胞在胚胎发育过程中与神经元的相互作用，并利用脑类器官（brain organoids）技术探索其在大脑发育中的作用。
在该团队的最新研究中，他们首次在脑类器官中引入小胶质细胞，并利用荧光标记技术确认了这些细胞成功整合到组织结构中。Siegert回忆道：“当我看到一个类器官中充满了整合良好的小胶质细胞，并观察它们如何分布时，真的非常激动。”
病毒感染如何影响胎儿大脑？
风疹是一种常见的病毒感染，其典型症状是从面部开始蔓延至全身的红色小斑点。对于儿童和成人而言，风疹通常表现温和，但孕期感染可能会导致严重的胎儿发育问题。风疹属于“TORCH”感染（弓形虫病Toxoplasmosis、其他感染Others、风疹Rubella、巨细胞病毒Cytomegalovirus、单纯疱疹病毒Herpes simplex），这些病原体可通过母体传染给胎儿，影响胎儿大脑发育，增加成年后罹患精神疾病（如精神分裂症）的风险。
研究团队为了模拟风疹对胎儿大脑的影响，使用了一种可被识别为病毒成分的合成分子，并比较了含有小胶质细胞与不含小胶质细胞的脑类器官在病毒感染后的表现。
研究发现，病毒感染会干扰小胶质细胞的功能，使其触发异常的炎症反应，导致过量神经元增殖。这可能影响神经网络的正常组装，从而引发神经发育缺陷。
Siegert解释道：“我们发现，如果没有小胶质细胞，实验系统无法真实反映病毒感染对神经系统的负面影响。因此，在研究炎症相关神经疾病时，脑类器官模型必须包含小胶质细胞。”
孕期用药的困境：布洛芬（Ibuprofen）是否安全？
目前，风疹尚无特效抗病毒治疗，常见的应对方式是使用抗炎药物，如布洛芬（Ibuprofen）。为了研究布洛芬对胎儿大脑的影响，团队向被病毒感染的脑类器官中加入该药物，并观察其作用。
结果表明，布洛芬能够减轻炎症介导的病理变化，并恢复神经元的正常环境。这一作用的关键在于小胶质细胞的存在，因为布洛芬能够抑制炎症酶COX 1 和 COX 2，其中COX 1主要存在于小胶质细胞中。
Siegert总结道：“我们的研究表明，在研究神经炎症及其药物治疗时，必须使用包含小胶质细胞的脑类器官模型，否则关键影响可能会被忽略。”
然而，尽管布洛芬和对乙酰氨基酚（Paracetamol）等止痛药被认为对成人安全，它们在孕妇中的安全性尚未经过充分测试。由于伦理问题、成本因素及法律风险，许多药物缺乏针对孕期使用的临床试验，导致不少药物被“非适应症使用”（off-label use）。
类器官研究的未来：更精准的孕期药物安全评估
Siegert团队开发的新型脑类器官模型，为未来研究提供了重要工具。这一模型不仅能够揭示病毒感染对胎儿大脑的影响，还可用于测试药物的安全性，为孕期用药提供更科学的依据。
随着类器官技术的不断进步，这一领域的研究将进一步推动精准医学的发展，助力孕期健康管理，降低胎儿神经系统疾病的风险。
参考文献：Microglia determine an immune-challenged environment and facilitate ibuprofen action in human retinal organoids, Journal of Neuroinflammation (2025). DOI: 10.1186/s12974-025-03366-x
编辑：王洪
排版：李丽
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