工程化人周围神经的纵向长春新碱毒性评价
感觉神经元与施万细胞形成三维神经纤维，在嵌入电极通道中重复刺激和记录，并比较药物引起的功能与形态变化。
用途与模型
- 研究用途
- 药物相关周围神经毒性、传导与轴突损伤的体外评价。
- 模型与细胞来源
- 诱导多能干细胞（iPSC）来源人感觉神经元与原代人施万细胞，共同聚集体每个 50,000 神经元/25,000 施万细胞。
- 方法版本
- 2025 年 bioRxiv v1 预印本
- 实验形式
- 24 孔定制培养板，200 μm 宽、约 10 mm 长的通道，500 μm 厚聚酰亚胺培养层，底部 10 个电极间距 1 mm；每次切换记录半板 12 孔。共同聚集体 4 天形成后转入培养结构，第 3 天加入 2–3 μL Matrigel 覆盖通道。
材料与平台
- 培养与给药
- 主要神经毒性实验培养 42 天后长春新碱 0.1–1,000 nM、7 天；另一组 0.01–100 nM、7 天。培养液周一/三/五更换；原给药配方对是否含血清有不一致描述。
- 电刺激与记录
- 5 个刺激位置、5 个电流水平 1/5/10/24/48 μA；0.1 ms 阴极优先双相脉冲，1 Hz，每条件 12 次。记录 30 kHz，按刺激时间对齐并平均重复波形，分析复合动作电位（CAP）、潜伏期和传导速度。
- 功能与形态
- 复合动作电位（CAP）峰—峰幅度；刺激/记录距离除以潜伏期得到速度；速度空间波形及速度密度指数（VDI）按近/远端和速度区间分组。明场图每样本 8 区域×18 层共 144 测量，先按自身基线归一化，再平均到样本层级，并结合溶剂及高浓度毒性参照。
测量指标与分析
- CAP 幅度
- 神经传导速度
- VDI 总体/速度区间/近远端
- 纤维数量与长度
- 形态退变指数
- 各终点随时间的半数抑制浓度
同一组织给药前后纵向比较，溶剂对照与各浓度分组。剂量反应采用五参数对数逻辑曲线，按样本层级求半数抑制浓度；主要功能曲线 N=6，形态 Figure7 N=10，各指标及实验组分别拟合剂量反应曲线。
研究设计与结果
机制研究
- 研究设计
- 长春新碱 7 天剂量—时间暴露，重复功能记录并用明场形态量化作比较。
- 测试范围
- 主要功能每条件 6 个样本；另一低浓度范围组；形态每条件 10 个样本。
- 参照体系
- 溶剂/不同长春新碱浓度、给药前后、近端/远端及功能/形态。
- 研究结果
- 主要 VDI 半数抑制浓度第 3 天 6.68 nM、第 7 天 1.23 nM，另一组第 7 天 1.03 nM；第 7 天 CAP 幅度 7.92 nM、速度 0.73 nM、形态退变 9.81 nM，部分功能下降较早。
适用条件与研究局限
- 功能、形态及不同实验组的半数抑制浓度对应各自的检测条件。
- 给药段落同时写无血清及含 10% 胎牛血清，名义剂量与游离暴露参照受该描述差别影响。
- 临床/二维/动物数值来自文献汇总，不是同队列临床验证。
- 缺少血管、免疫细胞与全部轴突亚型；尺寸、排列和成熟度影响信号。
- bioRxiv v1 预印本，尚未经过同行评审。