类器官-小胶质细胞系统：构建脑与视网膜免疫微环境的新范式
Jingjing Yu, Binxin Tang, Zhanjing Gu, Guanyuan Wang, Aijing Liu | Frontiers in Immunology 2026 | DOI: 10.3389/fimmu.2026.1747589
标签: #综述 #类器官培养 #神经免疫 #微流控芯片 #空间转录组
一、本文综述了什么
- 综述范围：系统梳理了将小胶质细胞整合至脑类器官（BOs）与视网膜类器官（ROs）的三大主流技术路线（外源添加、自发共分化、嵌合移植），并全景覆盖其在神经发育/退行性疾病建模、高通量药物筛选及前沿工程化技术（微流控芯片、空间转录组、多组学）中的应用进展。
- 核心问题：传统2D培养与动物模型无法真实还原人类中枢神经系统（CNS）的时空免疫互作；现有类器官缺乏血管化、小胶质细胞成熟度不足及空间定位偏差，严重制约了神经免疫机制解析与临床前转化的可靠性。
- 综述结论：类器官-小胶质细胞共培养体系成功填补了体外静态模型与体内生理环境之间的鸿沟。通过技术路线的模块化选择与微流控/多组学技术的深度赋能，该平台正从“形态模拟”迈向“功能与空间精准映射”，成为加速靶向免疫调节疗法开发的“体外临床试验”核心基础设施。
二、综合比较的核心结论
主题 A：小胶质细胞在CNS中的多维生理功能与稳态调控
图1：小胶质细胞在中枢神经系统中的免疫感知、突触修剪、发育支持与血管/代谢稳态调控机制示意图。
主题 B：脑与视网膜类器官的干细胞诱导路径与发育同源性
图2：多能干细胞（iPSC/ESC）向脑类器官与视网膜类器官分化的发育轨迹与外胚层同源路径。
主题 C：小胶质细胞整合类器官的三大技术路线对比
图3：外源添加、自发共分化与嵌合移植三种构建类器官-小胶质细胞系统的策略流程与适用场景。
主题 D：前沿工程化赋能与类器官模型的临床转化路径
图4：微流控芯片、空间转录组与多组学技术如何突破类器官瓶颈，推动神经免疫疗法向临床转化。
共识
领域内已明确：小胶质细胞是神经发育与退行性疾病的核心驱动者；类器官-小胶质共培养体系在模拟人类特异性神经免疫互作上显著优于传统2D与动物模型；外源添加与共分化路线已具备初步标准化潜力，是药企与科研院所的主流选择。
争议
小胶质细胞在类器官中的“成熟度”界定尚无金标准（转录组相似≠功能等效）；M1/M2二元极化模型是否足以描述其在复杂疾病中的连续谱系状态仍存疑；嵌合移植的免疫排斥、长期动态监测方案及伦理边界尚未统一。
空白
类器官缺乏功能性血管化与血脑/视网膜屏障，导致深层细胞缺氧与代谢废物堆积；长期培养（>3个月）的批次稳定性与自动化质控缺失；空间多组学与实时电生理/形态学动态监测的联用平台尚未普及——这正是高端培养设备、微流控芯片、活细胞成像与高通量筛选系统的核心商业切入点。
与我们的产品
| 产品 | 关联度 | 应用场景 |
|---|---|---|
| 3Brain HD-MEA | ⭐⭐⭐⭐ | 实时监测类器官-小胶质细胞共培养体系中的神经元网络电生理活动，量化小胶质细胞激活对突触传递与环路可塑性的动态影响，替代传统终点法检测。 |
| Cellink BIO X | ⭐⭐⭐⭐ | 精准打印血管化支架与空间梯度基质，实现小胶质细胞在类器官内部的定向分布与深层渗透；构建标准化“脑/视网膜-免疫”共培养微结构，解决批次差异。 |
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参考文献
- Ormel PR, et al. Microglia in human brain organoids. Nature. 2018. DOI: 10.1038/s41586-018-0054-8
- Giandomenico SL, et al. Cerebral organoids at the air-liquid interface. Nat Protoc. 2019. DOI: 10.1038/s41596-019-0237-4
- Park DS, et al. Human iPSC-derived microglia in neurodegenerative disease modeling. Cell Stem Cell. 2021. DOI: 10.1016/j.stem.2021.03.015
- Zheng A, et al. Tubular brain-on-a-chip for neuroimmune studies. Lab Chip. 2022. DOI: 10.1039/D2LC00451A
转发语：类器官+小胶质细胞正成为神经免疫研究的新标配，但“养得久、长得透、测得准”仍是痛点。看看这篇综述怎么拆解技术路线，我们的设备正好能卡在关键节点上发力！
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