科技日报北京11月19日电（记者张门兰）瑞士巴塞尔大学研究团队在最新一期《Cells干细胞》杂志上发表突破性成果。他们首次利用人体细胞在实验室中构建了高度模拟的骨髓组织三维模型。该模型完整再现了骨髓内血管、骨细胞、神经和免疫细胞的复杂结构，为血癌研究、药物测试和替代动物测试提供了新平台。
骨髓是人体的“血液工厂”。由各种细胞组成的内部微环境，尤其是骨表面附近的内质网微环境，对于血液的生成非常重要。它不仅调节造血过程，而且与血癌的耐药性密切相关。然而，传统的研究是基于动物模型和简化的二维最终的细胞培养物不能真实反映人骨髓的复杂性。
新模型以羟基磷灰石（骨骼的天然成分）为支架，结合人工诱导的多能干细胞，通过精确控制分化信号，生长出含有不同类型细胞的三维骨髓组织。该结构的直径为8毫米，厚度为4毫米。它可以维持人体造血活动数周，其细胞组成和空间结构与真实的人体组织非常相似。
项目负责人伊万·马丁教授表示：“小鼠模型为骨髓研究奠定了基础，但人类和动物的生物学有很大不同。新模型使我们能够更准确地模拟人类造血机器，这是一个不可替代的优势，特别是对于疾病建模和药物筛选。”
团队成员 Andrés García 博士补充说，该系统有望减少依赖血癌研究采用动物实验，符合科研伦理中“替代、减少、改进”的原则。然而，由于现有模型体积较大，如果用于高通量药物测试，则需要进一步小型化，以满足多种化合物平行实验的需要。
这项研究不仅为探索血液疾病的机制提供了新的工具，也代表了体外模拟复杂器官功能领域的重要一步。未来，这项技术可能会扩展到差异化医学领域。通过提取患者自身细胞并构建专门的骨髓模型，医生可以主动测试不同治疗方法的有效性，并为血癌患者个性化制定最佳治疗方案。研究团队强调，该应用仍需克服技术障碍，临床实施尚需时日。
【主编圈子】
这几乎是再生医学和转化研究领域的一个里程碑。这打破了传统动物模型物种差异和二维文化模型过于简单化的双重限制，直接促进未来疾病研究、高通量药物筛选和个性化治疗，也可能有助于解决生物医学研发中的伦理困境和健康问题。虽然这个模型的长期稳定性可能还需要优化，但这个模型已经向人们展示了一条新的科学研究途径。通过改造人体器官的微环境，我们正在从被动观察生物现象转向主动“编写”疾病和治疗的体外脚本。
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