研究把人源体外模型与嵌合鼠放在一起比较
2025 年 4 月 1 日，中国第四军医大学与复旦大学的研究团队在 Experimental & Molecular Medicine 发表研究，比较七氟烷对人神经细胞发育的影响。作者采用人神经祖细胞、脑类器官及人神经元嵌合鼠，考察分化、突触与迁移等不同终点。
研究最初检查了 H8、H9 两条人胚胎干细胞系来源的神经祖细胞。在这一步中，七氟烷处理组与对照组的 Ki67 阳性细胞和 TUNEL 阳性细胞均无显著差异，相应增殖与细胞死亡指标没有明显变化。两条细胞系反应相近，后续实验采用 H8 来源的细胞。
后续结果却没有呈现简单的一致性：体外体系出现分化、突触相关标志下降和迁移减少；在嵌合鼠的人源移植物中，迁移异常仍然可见，分化和突触结果则与体外不同。
体外模型显示分化标志变化与细胞迁移减少
体外实验中，研究者用免疫染色和蛋白印迹检测神经分化及突触相关指标。七氟烷处理后，Tuj-1、VGLUT1 和突触后致密蛋白 95（postsynaptic density protein 95，PSD-95）均降低。这些测量与前述增殖、存活检查属于不同终点。
在神经祖细胞来源的神经球中，研究者还比较了迁出神经元的数量与迁移距离。七氟烷预处理组的迁出细胞更少，平均迁移距离也更短。这里观察的是细胞的迁移表现。
人脑类器官提供了另一个组织层次的观察：处理组皮质板中的 Tuj-1、CTIP2 阳性细胞减少，室下区中的相应细胞增多，Sox2 阳性细胞数量则与对照相近。作者将这些分布变化与神经元迁移受抑联系起来；这项结果来自不同区域的细胞标志分布。
图注列出的重复以细胞批次计数：Tuj-1、VGLUT1、PSD-95 检测各组为 3 个批次，迁移及类器官相关比较各组为 4–5 个批次。不同检测有各自的重复范围。
嵌合鼠中，宿主组织与人源移植物的结果不同
研究随后用人神经元嵌合鼠观察体内表现。这个模型包含小鼠脑组织与人源神经细胞移植物，仍属于动物实验。分析时，作者分别检测人源移植物和周围宿主组织。
嵌合鼠早期接受七氟烷暴露后，人源移植物中的 Tuj-1、VGLUT1 水平与对照相近。PSD-95 的结果更能显示检测对象的差别：宿主组织的免疫信号降低，而人源移植物中没有出现同样变化，后者的蛋白印迹结果也与对照相近。
人源细胞的迁移仍受到影响。对照嵌合鼠中，较多 DCX 阳性人神经元迁出移植物；暴露组迁出的相应细胞明显减少。图 2 所列动物比较每组为 3–4 只嵌合鼠。
细胞预先暴露后，体内迁移与突触指标仍有差别
作者进一步考虑，体内与体外结果的差别是否来自细胞接触七氟烷的条件不同。为此，他们还比较了由预先接受七氟烷处理的人神经祖细胞形成的移植物，观察这些细胞进入体内环境后的表现。
这组移植物的多种神经元分化标志与对照相近。PSD-95、突触素的检测以及人源轴突上的突触密度均未见显著差异；所测人神经元的自发兴奋性突触后电流也与对照相近。
与此同时，移植物周围迁出的人源细胞减少，嗅球中检测到的人源细胞也更少。作者由此认为，体外观察到的分化和突触形成影响在体内并不突出，而神经元迁移受损在两类环境中都有证据。
药物安全评价需要分别解释各个终点
对于这项七氟烷研究，细胞是否存活、是否表达分化或突触标志、能否迁移，给出了不同层面的信息。迁移是跨体系较一致的异常，分化与突触结果则随细胞所处环境而变化。仅汇总为一个“神经毒性”结论，会掩盖这些差别。
讨论中，作者强调体外与体内实验结果不能直接比较，并在本项研究中更重视体内数据，提出评价麻醉药暴露时应考虑体内微环境。人源体外体系与嵌合鼠在这里提供了互相参照的结果；这些实验尚未给出体外读数预测儿童临床风险的性能。