阿尔茨海默症作为一种影响广泛的神经退行性疾病,缺乏有效疗法。现有干细胞移植疗法细胞定植率低、分化方向可控性差。针对这一挑战,清华大学机械系林峰-宋宇团队利用极软材料生物3D打印技术成功实现基于神经干细胞的类脑结构体构建,为移植细胞提供了类脑微环境支持及适应病理环境的物理保护,形成可用于移植治疗的“脑补片”。
该“脑补片”在类阿尔茨海默病模型大鼠认知修复动物实验中表现出较好的治疗效果,与现有细胞悬液注射疗法相比,移植细胞的留存率提升了3倍以上,移植后干细胞持续分化为神经元,其中GABA能神经元的比例较高。电生理实验表明海马的长时程增强功能(LTP)恢复,动物实验进一步证明动物的学习记忆能力得到明显改善。这项工作展示了生物3D打印构建的类脑结构体“脑补片”在神经干细胞移植治疗方面的具有独特的优势,可为阿尔茨海默症等脑疾病治疗提供新的技术方案。
研究成果以“Advanced Stem Cell Therapy: 3D-Bioprinted Brain-Like Transplants for Alzheimer’s Disease-Like Dementia”为题,于2025年11月发表于《Advanced Science》。论文第一作者为机械系博士生盖可,通讯作者为机械系宋宇助理研究员、林峰教授。研究得到国家自然科学基金和国家重点研发计划的支持。

图1 面向阿尔茨海默病的神经干细胞结构体移植疗法