全球首个"人源全组分"骨髓模子问世！Cell Stem Cell：3D 复刻造血微情况，血癌研究离别动物尝试

我们体内的 “造血工场”——骨髓，是个由成骨细胞、血管、神经、免疫细胞等多种组分组成的复杂收集，它默默维系着血细胞生成，一旦功能变态（如血癌产生），就会激发严重健康危机。几十年来，科学家们一向依靠动物尝试或简化细胞系统研究骨髓，但始终没法复现人体骨髓的真实复杂性。

现在，巴塞尔年夜学和巴塞尔年夜学病院的研究团队在《细胞・干细胞》杂志上陈述了一项冲破性功效：他们成功构建出全球首个完全由人类细胞组成的 3D 骨髓骨内膜龛模子（eVON），初次整合了血管、神经、免疫细胞等所有要害组分，为血癌研究、药物测试和个性化医治斥地了全新路径。

骨髓中的骨内膜龛是造血的焦点微情况，位在骨概况四周，不但调控正常血细胞生成，还与血癌的化疗反抗紧密亲密相干。这个微情况的组成极为复杂，包括血管收集、成骨细胞、周细胞、交感神经纤维和巨噬细胞等多种细胞，且各组分间经由过程精准的份子旌旗灯号协同感化。在此之前，没有任何一小我源模子能完全复现这类布局与功能的完全性，而 eVON 模子的呈现完全改变了这一场合排场。

研究团队的构建思绪源在对人体骨髓发育的摹拟：他们起首选用羟基磷灰石制成的 3D 多孔支架，这类自然矿物资与人体骨小梁的无机成份和布局高度类似，为细胞发展供给了抱负的物理支持。随后，他们操纵人类引诱多能干细胞（hiPSC），经由过程发育导向的分化策略，让干细胞慢慢构成成骨细胞、血管内皮细胞、周细胞等根本组分。更使人赞叹的是，这个模子还自觉分化出了此前从未在人源骨髓模子中呈现的要害细胞——TH+交感神经纤维和 CD68+巨噬细胞样细胞，构成了完全的神经-血管-免疫收集，与自然人类骨内膜龛的细胞构成几近一致。

这个宏不雅标准的 3D 模子（直径可达 8 毫米）不但在布局上高度仿真，功能上更是表示出众。模子中的血管收集直径在 5-30μm 之间，与人体骨髓内的小动脉尺寸匹配，且血管壁上笼盖着周细胞，部门还构成了 fenestrations（窗孔）布局，能高效撑持物资互换；模子还会延续表达 CXCL12、KITLG、VEGF-A 等要害造血旌旗灯号份子，与自然骨髓的旌旗灯号表达模式一致。当研究人员将脐带血来历的造血干祖细胞（HSPC）植入模子后，这些细胞能在此中保持造血功能长达数周，乃至在移植到小鼠体内后，仍能实现多谱系血细胞重建，证实模子完全具有撑持功能性造血的能力。

更具临床价值的是，这个模子为血癌研究供给了史无前例的精准平台。急性髓系白血病（AML）是一种与骨髓微情况紧密亲密相干的血癌，其癌细胞常操纵骨内膜龛实现化疗反抗。eVON 模子能特异性增进 CD33+髓系细胞的增殖——CD33 份子在 85%-90% 的 AML 原始细胞中表达，是免疫医治的要害靶点；同时，经由过程调理 VEGF-A 浓度，模子还能摹拟 AML 中常见的血管杂乱重塑现象，为研究血癌的血管依靠机制供给了抱负东西。另外，研究团队还证实，WTC、Wibj、409B2 三种分歧 hiPSC 系都能不变生成 eVON 模子，且模子可被份子扰动（如 VEGF 按捺剂、CXCR4 拮抗剂），为高通量药物挑选奠基了根本。

“我们经由过程小鼠研究对骨髓的工作机制已有较多领会，但 eVON 模子让我们初次在人类细胞组成的情况中研究造血进程，” 研究负责人 Ivan Martin 暗示。这个模子完善契合了学术界削减、优化和替换动物尝试的趋向，将来有望年夜幅下降骨髓相干研究对动物模子的依靠。对药物研发而言，研究人员打算进一步缩小模子尺寸，实现多剂量、多药物的并行测试；而在个性化医疗范畴，该模子的成功为建立患者特异性骨髓模子摊平了道路，将来也许能从血癌患者身上获得细胞，构建专属的 eVON 模子，测试分歧疗法的结果，为每位患者量身定制最优医治方案。

从布局复刻到功能重现，再光临床转化潜力，eVON 模子不但是骨髓研究的里程碑，更标记着血癌等造血系统疾病的研究进入了 “人源化” 时期。跟着手艺的不竭优化，这个 3D “造血工场” 有望成为毗连根本研究与临床利用的要害桥梁，让血癌医治更精准、更高效。（Bioon.com）

参考文献：

Qing Li et al. Macro-scale, scaffold-assisted model of the human bone marrow endosteal niche using hiPSC-vascularized osteoblastic organoids. Cell Stem Cell, 2025; DOI: 10.1016/j.stem.2025.10.009.