近日，一项发表于《Scientific Reports》的研究取得了重要进展：科学家团队成功构建出具有血管结构的人脑类器官（EndohBOs）。
该模型能够更真实地模拟人体大脑的生理环境，尤其为研究HIV-1在中枢神经系统（CNS）中的感染机制与持久性提供了前所未有的实验平台。
尽管利用人类诱导多能干细胞（hiPSCs）构建的大脑类器官已在发育生物学与疾病研究中广泛应用，但其缺乏血管网络，导致内部物质交换受限，难以长期维持生理活性，也限制了对神经—血管相互作用的研究。
尤其是在HIV-1研究中，病毒如何跨越并破坏血脑屏障（BBB）、如何在抗逆转录病毒治疗（ART）下在中枢神经系统中持续存在，一直是亟待深入揭示的科学难题。
血管化大脑类器官是在传统大脑类器官基础上，引入血管内皮细胞，形成具备神经与血管双重结构的复合模型。该模型不仅包含神经元与胶质细胞等脑细胞成分，还建立起功能性的微血管系统，可模拟真实大脑中营养输送、氧气交换与代谢废物清除的过程。
这一改进大幅提升了类器官的存活时间、组织结构成熟度及生理相关性，使其成为研究神经血管单元的优选平台。
研究团队采用正常hiPSCs与过表达内皮转录因子ETV2的hiPSCs进行共培养，通过优化分化条件促使血管网络在类器官内自然形成。免疫荧光分析显示，该类器官稳定表达CD31（血管内皮标志）、胶原蛋白IV（基底膜成分）与GFAP（星形胶质细胞标志），证实其成功模拟了人体神经血管单元的关键特征。
为进一步研究HIV-1感染，科学家将血管化类器官与HIV-1感染的巨噬细胞前体/单核细胞（PMPs）共培养，并设置ART处理组与未处理组，随后通过p24 ELISA与qRT-PCR技术定量检测病毒复制情况。该实验设计首次在具备血管系统的类器官中模拟了HIV-1跨越血脑屏障并感染脑内细胞的病理过程。
研究结果显示，与无血管类器官相比，血管化大脑类器官显著促进了HIV-1感染PMPs的迁移与浸润。更值得注意的是，即使在ART存在的情况下，类器官内部的病毒RNA与p24蛋白水平并未显著降低，说明病毒在该模型中仍能维持复制活性。
这一发现提示，HIV-1可能借助中枢神经系统内的血管化微环境，形成治疗难治性的病毒存留灶。
该血管化人脑类器官模型的建立，为揭示HIV-1及其他神经嗜性病毒如何破坏血脑屏障、如何在CNS中持久存在提供了高度生理相关的研究系统。
未来，该模型不仅可用于阐明HIV-1相关神经认知障碍的发病机制，还可作为药物筛选与治疗策略评估的平台，助力开发针对中枢神经系统感染的新型疗法，最终改善患者的神经功能预后。
内容来源：
[1] HIV最新动态
[2]Selvam, S., Dos Reis, R.S., Wagner, M.C.E. et al. Vascularized human brain organoids as a model of the brain–peripheral axis in HIV-1 neuropathogenesis. Sci Rep (2026). https://doi.org/10.1038/s41598-025-33940-5
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