·类器官还不等于缩小版的器官（比如脑类器官），其和体内的器官相比还有距离，还需要做很多基础研究去攻关，也需要较长时间的积累发展以拓展技术前沿。
·毫无疑问大脑肯定是最难重构的器官，这一方面是由于大脑本身最复杂，另一方面则是重构完整的大脑也存在伦理方面的问题。
向阳飞（通讯作者、上海科技大学生命科学与技术学院研究员）：神经、肌肉、骨骼组织之间相互关联、相互依存，对运动调控等正常生理功能的实现必不可少。在发育过程中，这三种组织也是互相影响。骨骼为骨骼肌发育提供支撑，同时骨骼肌与神经细胞建立连接并受到神经调控。在生理或疾病背景下研究这三种人体组织的互作需要合适的模型，技术上，目前相关的方法还比较欠缺。
澎湃科技：人神经肌肉骨骼类器官（hNMSOs）与真实人体组织相比有何相似之处吗？
向阳飞：hNMSOs包含三个区域：位于类器官一端的神经区域，位于中间的骨骼肌区域，和位于另一端的骨骼区域。三个区域分别模拟了人的脊髓、骨骼肌和骨骼组织。我们在研究中，通过其形态结构、基因表达及与人体三种组织的比较，明确了它们的身份特征。
澎湃科技：该研究最大的技术突破是什么？
向阳飞：hNMSOs与以往的将不同类器官进行组装的策略不同，是通过多谱系共发育的策略实现了三种不同组织的分化，即在相同的培养条件下，实现三种组织的产生。而且，我们发现细胞具备极强的自组织潜能，即在无外界引导的条件下，神经、肌肉、骨骼组织可自组织形成独立的区域并保持互相之间的联系。在该工作中，我们实现了类器官的复合化（模拟不同细胞的互作），同时又保证了方法的简便性，这对于后续的应用非常重要。
澎湃科技：hNMSOs具体是如何培养的？需要多长时间才能形成成熟的类器官？
向阳飞：hNMSOs构建起始于人多能干细胞，如胚胎干细胞或诱导多能干细胞。在适合神经外胚层和近轴中胚层共同诱导的培养基里，三维悬浮培养由干细胞聚集形成的拟胚体。培养三周左右，原本均一的球形拟胚体会形成两个结构区域，在进一步的培养中（约1个月），类器官会呈现上述的神经、肌肉、骨骼三个区域，也就是说，培养至1个月的类器官已经出现了三种谱系自组织形成的组织区域。功能成熟需要更长时间（数月），由于hNMSOs包含了三种组织，每种组织的成熟评价标准并不相同。
澎湃科技：如何验证这些类器官是否具有神经、肌肉和骨骼组织的功能？
向阳飞：我们结合多电极阵列、钙成像等技术，明确了神经组织的电生理功能，以及神经细胞对骨骼肌收缩的控制能力。同时，我们也发现骨骼组织的支撑对骨骼肌的结构、功能发育十分重要。这些研究都揭示了神经、肌肉、骨骼的功能相关性。
模拟疾病的利器，仍需技术突破和伦理考量
澎湃科技：hNMSOs在模拟疾病方面有哪些应用？
向阳飞：hNMSOs对研究涉及神经、肌肉、骨骼互作的疾病应用具有优势。比如，关节炎会导致骨组织病变，病人也常出现肌肉功能障碍，而在人体模型中研究相关病理环境下骨骼、神经、肌肉的变化非常困难。我们探索了促炎细胞因子局部诱导骨骼组织病变的情况下，神经肌肉连接的结构与功能也出现异常变化，为后续开展相关研究提供了理论和模型依据。当然，hNMSOs完全可以被用于研究多种与神经、肌肉、骨骼组织相关的多种疾病，如渐冻症（ALS）、脊髓性肌萎缩症（SMA）等等。
澎湃科技：hNMSOs未来的研究方向有哪些？它们在医学研究中将扮演什么角色？
向阳飞：从发育机制层面，hNMSOs可以帮助认识谱系发育、细胞自组织的调控机制。从医学应用层面，如上面提到，hNMSOs将可帮助研究多种复杂的疾病机制，从而探索潜在的干预策略。
澎湃科技：Science杂志最近发布了科学前沿的125个问题，其中有一条是干细胞发育成完整器官的挑战。您认为这个问题有可能解决吗？还需要哪些突破？
向阳飞：干细胞发育成完整器官完全有可能。实现这个目标，完全依赖干细胞技术或许还不够，还需要多学科、技术的交叉，比如生物材料支架，更复杂的、适合大尺寸器官培养的反应装置等。总体来看，这是一个需要跨学科合作的目标。面临的难度和器官类型也有关，毫无疑问大脑肯定是最难重构的器官，这一方面是由于大脑本身最复杂，另一方面则是重构完整的大脑也存在伦理方面的问题。
澎湃科技：在进行此类研究时，如何平衡科学探索与伦理考量？
向阳飞：从事干细胞相关研究都有伦理考量。比如，在开展脑类器官研究时，需要关注实验室制备的脑类器官的功能复杂度，比如类器官是否和真实人脑一样能思考、有记忆、有意识等。国内外现有的技术下制备的脑类器官，离实现如此复杂的高级脑功能还有很大的距离，因此，现阶段并没有伦理担忧。同时，伦理讨论是大家一直在进行的，尤其随着技术的快速发展，对潜在的伦理问题的关注也有必要，比如上面提到的大脑类器官。
澎湃科技：公众对于干细胞研究和类器官技术有哪些常见的误解？如何解释这些技术的实际应用和潜力？
向阳飞：类器官还不等于缩小版的器官（比如脑类器官），其和体内的器官相比还有距离，还需要做很多基础研究去攻关，也需要较长时间的积累发展以拓展技术前沿。我们研究类器官技术已有十余年，技术层面，面临的挑战还较多。所以，我会建议实验室成员坚持更深入地想问题、更扎实地做研究，最终为研究人体器官提供更为贴切的体外模型技术。
同时，现有的类器官技术已经展示出巨大的应用潜力，这主要是由于其可以体现人源乃至个体特异遗传背景，从而助力疾病机制和靶点发现的应用。另外，对于部分器官组织，如视网膜、肠道、肝脏等，类器官技术也已经被应用于再生医学修复的探索。随着类器官技术的进一步发展，其应用潜力更值得期待。
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