近日，斯坦福大學的科研團隊取得一項重大成果，他們在實驗室的培養皿里成功重建了人體關鍵的疼痛感知神經回路。這可不是一般的成就，通過融合微型類器官，這個神經回路模擬了從皮膚到大腦的上行感覺通路，能讓我們直接觀察疼痛信號是如何傳遞的，有望為慢性疼痛患者帶來更好的、不會讓人上癮的治療方法。

疼痛問題一直困擾著無數人。據統計，美國約有 1.16 億人（超過三分之一的人口）正在遭受各種慢性疼痛。然而目前針對慢性疼痛的治療手段卻十分有限，效果也不理想。大多數所謂的 “止痛藥” 原本并非用于止痛，而是從精神科或睡眠障礙專科的藥物中 “借用” 過來的。其中最有效的阿片類藥物，卻存在成癮的嚴重副作用，讓慢性疼痛患者陷入兩難境地。

斯坦福大學的科學家們是如何做到的呢？原來，他們利用干細胞在培養皿中培育出代表人類感覺通路四個關鍵區域的類器官，分別是背根神經節、脊髓背角、丘腦和體感皮層。這些區域在人體中通過神經元連接，共同構成了疼痛信號從皮膚傳遞到大腦的 “高速公路”。

研究人員先把志愿者皮膚樣本中的細胞轉化為誘導多能干細胞，這種細胞就像 “萬能細胞”，能變成人體的各種細胞。接著，用化學信號引導這些細胞聚集形成微小的神經類器官，每個類器官直徑不到 1/10 英寸，卻包含近百萬個細胞。然后，把這四種不同類型的類器官排列在一起，經過大約 100 天，它們融合成了一個近 2/5 英寸長的 “類組裝體”，看起來就像小香腸鏈接在一起，里面包含了近 400 萬個細胞。

神奇的是，這個 “小香腸” 成功模擬了疼痛傳導通路的功能。當用辣椒素刺激感覺類器官時，就像我們吃了辣椒感覺到灼燒一樣，類組裝體中立刻出現了神經元活動的波狀信號，這些信號會依次傳遞到脊髓類器官、丘腦類器官，最后到達皮層類器官。而且，研究人員還通過改變基因，發現了離子交換蛋白 Nav1.7 的奧秘。它主要存在于外周感覺神經元表面，當把正常的 Nav1.7 換成會導致疼痛超敏的突變版本時，類組裝體中自發的神經傳遞波變得更頻繁；但當讓這個鈉通道失去功能時，雖然感覺神經元還能對疼痛刺激做出反應，但整個通路中同步的波狀疼痛信息傳遞卻消失了。

不過，這個類組裝體目前還存在一些局限，它缺少代表大腦其他重要區域的類器官，所以它自己并不能 “感受” 疼痛，只是傳遞神經信號。而且，它現在還處于類似胎兒發育的早期階段。科研團隊表示，他們正在努力加速類組裝體的發育，希望能更好地了解這條通路在成年人身上的運作機制，進而篩選出更有效的止痛藥物。

此次斯坦福大學的這項研究成果已發表在《自然》雜志上，相關技術也申請了專利。未來，隨著研究的深入，或許慢性疼痛患者將迎來新的希望。

參考資料：DOI： 10.1038/s41586-025-08808-3