12月12日，上海科技大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院向陽(yáng)飛課題組在國(guó)際期刊《細(xì)胞-干細(xì)胞》(Cell Stem Cell)上發(fā)表題為“Human PSC-derived organoids model sympathetic ganglion development and its functional crosstalk with the heart”的研究論文，利用人類(lèi)多能干細(xì)胞首次成功構(gòu)建了交感神經(jīng)節(jié)類(lèi)器官，并在體外重構(gòu)了交感神經(jīng)與心臟靶器官的功能性連接，為研究交感神經(jīng)及其與靶器官互作的生理和病理機(jī)制提供了全新的人源體外研究平臺(tái)。

針對(duì)中樞神經(jīng)系統(tǒng)，目前研究人員已經(jīng)建立了來(lái)源于不同腦區(qū)、甚至特定核團(tuán)的腦類(lèi)器官，用于模擬人腦的發(fā)育過(guò)程以及腦區(qū)之間和不同細(xì)胞譜系之間的相互作用。作為神經(jīng)系統(tǒng)的另一重要組成部分，外周神經(jīng)系統(tǒng)不僅與中樞神經(jīng)系統(tǒng)緊密聯(lián)系，還負(fù)責(zé)與全身各種靶器官和組織進(jìn)行信息交流。盡管中樞神經(jīng)系統(tǒng)類(lèi)器官的分化技術(shù)取得了顯著進(jìn)展，針對(duì)外周神經(jīng)系統(tǒng)相關(guān)類(lèi)器官的研究仍然有限。

交感神經(jīng)節(jié)是外周神經(jīng)系統(tǒng)的重要組成部分，在發(fā)育過(guò)程中，其軸突能夠與心臟及血管等外周靶器官或組織建立連接，并在生理穩(wěn)態(tài)或外界壓力等條件下調(diào)節(jié)多種生理過(guò)程，對(duì)維持機(jī)體功能具有關(guān)鍵作用。本研究以人類(lèi)多能干細(xì)胞為起點(diǎn)，建立了一種誘導(dǎo)分化人類(lèi)交感神經(jīng)節(jié)類(lèi)器官（human sympathetic ganglion organoids, hSGOs）的方法。該類(lèi)器官展現(xiàn)出自組織的交感神經(jīng)譜系分化能力，再現(xiàn)了交感神經(jīng)節(jié)的發(fā)育過(guò)程。除交感神經(jīng)元外，hSGOs中能夠產(chǎn)生交感神經(jīng)節(jié)內(nèi)的膠質(zhì)細(xì)胞，為神經(jīng)元的生長(zhǎng)和功能維持提供支持。此外，hSGOs在長(zhǎng)期培養(yǎng)過(guò)程中持續(xù)表現(xiàn)出結(jié)構(gòu)與功能的進(jìn)一步成熟和發(fā)育。

圖：本研究圖片摘要

研究進(jìn)一步在體外模擬了交感神經(jīng)節(jié)與靶器官之間的連接。通過(guò)將hSGOs與人類(lèi)心臟類(lèi)器官組裝，建立了受交感神經(jīng)支配的心臟類(lèi)器官。利用逆行示蹤、多電極陣列、光遺傳刺激等手段，揭示了交感神經(jīng)與心肌組織之間的結(jié)構(gòu)與功能連接。該系統(tǒng)能夠用于評(píng)估影響人類(lèi)心臟交感神經(jīng)神經(jīng)支配的多種因素（如發(fā)育調(diào)控及病理?yè)p傷）。此外還發(fā)現(xiàn)，交感與心肌間的相互作用會(huì)影響雙方的發(fā)育進(jìn)程。這一體外模型為探索人類(lèi)交感神經(jīng)節(jié)、其與外周靶器官之間的相互作用，以及相關(guān)的疾病與干預(yù)提供了新的平臺(tái)。

上?？萍即髮W(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院向陽(yáng)飛課題組博士研究生劉彥彤、朱金奎、盧曉香為該論文共同第一作者，向陽(yáng)飛為通訊作者，上?？萍即髮W(xué)為第一完成單位。

原文鏈接：https://doi.org/10.1016/j.stem.2025.11.003