用人类细胞构建三维骨髓组织模型
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科技日报北京11月19日电（记者张梦然）瑞士巴塞尔大学研究团队在最新一期《细胞·干细胞》上发表了一项突破性成果：他们首次在实验室中用人类细胞构建出高度仿真的三维骨髓组织模型。该模型完整复现了骨髓中血管、骨细胞、神经及免疫细胞等复杂结构，为血癌研究、药物测试及替代动物试验提供了全新平台。
这是工程化3D骨髓组织的电子显微镜图像，图中红色部分为定植的人体血细胞。
图片来源：瑞士巴塞尔大学
骨髓作为人体“血液工厂”，其内部由多种细胞构成的微环境对血液生成至关重要，尤其在骨表附近的内质生位，不仅调控造血过程，还与血癌耐药性密切相关。然而，传统研究依赖动物模型或简化的二维细胞培养，难以真实反映人类骨髓的复杂性。
新模型以羟磷灰石（骨骼天然成分）为支架，结合人工诱导的多能干细胞，通过精准调控分化信号，培育出包含多种细胞类型的三维骨髓组织。该构造直径达8毫米，厚度4毫米，可维持人类血液生成活动数周，且细胞组成与空间结构均高度接近真实人体组织。
项目负责人伊万·马丁教授表示：“尽管小鼠模型为骨髓研究奠定了基础，但人类与动物的生物学差异显著。新模型能更精准地模拟人体造血机制，尤其在疾病建模和药物筛选中具有不可替代的优势。”
团队成员安德烈斯·加西亚博士补充道，该系统有望减少血癌研究中对动物试验的依赖，符合科研伦理中“替代、减少、完善”的原则。不过，当前模型尺寸较大，若用于高通量药物测试，需进一步微型化以适应多化合物并行实验的需求。
这项研究不仅为血液疾病机制探索提供了新工具，更标志着人类在体外模拟复杂器官功能领域迈出了关键一步。未来，该技术或可拓展至个性化医疗领域。通过提取患者自身细胞构建专属骨髓模型，医生能提前测试不同疗法的效果，为血癌患者定制最优治疗方案。团队强调，这一应用目前仍需克服技术瓶颈，距离临床落地尚需时日。
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