综述：激活3D体外模型：生物工程与设计蓝图

这篇综述系统探讨了神经支配（innervation）在组织稳态、疾病和修复中的核心作用，提出通过生物工程策略（如ECM-mimetic生物材料、3D生物制造技术）构建仿生神经化3D体外模型（innervated 3D in vitro models），以模拟神经-组织界面特征、肿瘤-神经互作（tumor–nerve interplay）及再生微环境，为疾病机制研究和药物开发提供新型平台。

　　

Highlights

神经化3D模型的开发正成为模拟人类疾病和组织修复的关键工具。通过理性组合仿生细胞外基质（ECM）材料、特定细胞类型（如神经元、施万细胞）和生物分子因子（如神经营养因子），研究者能够构建高度仿真的神经-组织界面模型。新兴的3D生物打印和微流控技术进一步实现了神经细胞在三维空间中的精确定位，为模拟体内微环境（in vivo
milieu）提供了新范式。这类模型在解析神经调控组织再生（如糖尿病伤口修复）或肿瘤神经浸润（如胰腺癌神经侵袭）机制中展现出独特价值，未来或将为神经-组织互作的靶向干预开辟新途径。

Abstract

神经支配通过分泌信号分子（如神经肽、生长因子）和物理接触双向调控周围组织，这一过程在发育、代谢稳态和病理状态下均具有决定性作用。近年来，基于诱导多能干细胞（iPSC）分化的神经元、导电水凝胶和微图案化技术，研究者成功在体外重建了肠神经丛、皮肤感觉神经末梢等复杂结构。例如，将背根神经节（DRG）与血管网络共培养的模型揭示了神经-血管旁分泌（paracrine）在缺血修复中的协同效应。而肿瘤类器官与交感神经共培养系统则首次证实了β-肾上腺素受体信号促进乳腺癌转移的分子机制。

当前挑战包括如何模拟神经纤维的定向生长（需梯度生长因子支架）、维持长期培养中神经电活动（需导电纳米材料），以及整合免疫细胞等多元组分。突破这些瓶颈将加速神经化模型在个性化医疗中的应用，例如筛选靶向神经-肿瘤串扰（如GDNF/RET通路抑制剂）的精准疗法。未来，结合单细胞测序和器官芯片（organ-on-chip）技术的下一代模型，有望为神经退行性疾病和疼痛管理研究提供更强大的平台。