10.2　脑类器官的构建

3D脑类器官技术的建立，得益于发育生物学理论的积累和干细胞技术的发展。自20世纪初，研究人员开始开展细胞解离与重聚实验。比如，研究表明，解离的海绵细胞在合适的培养环境下，可重聚并分化为新的个体。随后，相关的实验从无脊椎动物，拓展至脊椎动物胚胎，这些研究为我们理解细胞行为，包括细胞与细胞间如何组织、分化等提供了素材，也为模拟体外器官发生提供了一部分理论基础。而基于长期以来，研究人员对胚胎发育的兴趣与探索，自20世纪50年代左右起，干细胞技术开始快速发展，其中包括多种获得诺贝尔奖的技术，如基于核移植的体细胞重编程、胚胎干细胞（embryonic stem cells，ESCs）的体外培养、诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSCs）的构建等。

脑科学研究的重要挑战之一，是人脑的难以触及性。因此，从分子、细胞、时空维度精细解析人脑发育、功能或疾病一直十分困难。而人与模式动物，尤其是与啮齿类动物间存在的物种差异，也一直催促着科研人员构建人类特异的脑模型。其中，基于干细胞分化的体外脑模型技术，在过去二三十年间得到了快速发展；相关的模型技术，也从早期的干细胞2D分化，逐渐演变为多种更为复杂的3D类器官模型。(https://www.daowen.com)

目前成熟建立的脑类器官技术主要可归纳为两大类：①基于非定向分化策略构建的脑类器官（cerebral organoids）；②基于定向诱导策略构建的脑区特异类器官（regionspecific brain organoids或brain region-specific organoids）。在此基础上，通过整合多种类器官、多种细胞谱系共发育等，可建立更为复杂的多脑区或多谱系类器官组装体。下面，我们将分别针对这些技术进行介绍。