已知抗癫痫药物丙戊酸钠会增加未出生儿童发育障碍的风险。卡尔斯鲁厄理工学院(KIT)、海德堡科学院与人文科学院、图宾根大学和海德堡大学进行的一项研究利用实验室培育的人脑组织模型，为该药物对早期大脑发育的影响提供了新见解。这些发现为降低孕期风险的研究开辟了新途径。该研究已发表在《分子精神病学》期刊上。
全球约有4000万癫痫患者，癫痫是世界上最常见的神经系统疾病之一。作为标准抗癫痫药物，丙戊酸钠在双相情感障碍的治疗中也发挥作用。众所周知，丙戊酸钠会增加神经发育障碍(如自闭症谱系障碍)的风险，因此对服用该药物的育龄妇女有特殊警告。然而，迄今为止，丙戊酸钠如何实际影响早期大脑发育机制尚未完全理解。"我们使用实验室培育的人脑模型，首次研究了该药物如何改变细胞外基质，以及这些改变又如何影响单个细胞内的过程，"KIT动物学研究所(ZOO)Simone Mayer教授研究小组的研究助理Zeynep Yentür表示。
模型系统：人脑类器官
在研究中，研究人员使用了脑类器官，即从人类干细胞生长的三维组织结构，这些结构作为代表产前大脑不同发育阶段的模型。他们将这些类器官暴露于丙戊酸钠30天，以模拟早期发育阶段的持续暴露。然后，研究人员在组织、细胞和分子水平上研究了该药物的影响。
结果显示，该药物显著减少了细胞增殖，破坏了关键发育区域的有序结构，并阻碍了前体细胞向成熟神经元的发育。该药物对细胞外基质的影响尤为显著，导致结构变化、硬度增加，以及细胞间通信和信号传导过程受损，而这些过程对正常大脑发育至关重要。尽管存在已知风险，但对于某些女性癫痫患者来说，丙戊酸钠是唯一有效的治疗选择。"通过我们的研究，我们希望更好地了解药物的实际作用机制，以确定降低对胎儿风险的新研究途径，"Yentür表示。显然，使用组织模型的实验室研究发现无法替代临床数据，但它们确实为基本发育机制提供了重要见解。
作为"3D物质定制"卓越集群的一部分进行的研究
该研究是KIT、海德堡科学院与人文科学院、图宾根大学和海德堡大学作为"3D物质定制"(3DMM2O)卓越集群的一部分进行的合作。3DMM2O卓越集群是KIT和海德堡大学的联合倡议。其目标是将3D增材制造从宏观尺度带到微观、纳米尺度，最终达到分子尺度。目标是利用纳米打印以最大工艺速度和分辨率制造单个组件和完整系统，用于材料和生命科学的新应用。
来源：卡尔斯鲁厄理工学院
参考期刊：Yentür, Z., et al. (2026) 多组学分析确定丙戊酸诱导的背侧前脑类器官中神经前体细胞、脑室样区域和细胞微环境的变化。《分子精神病学》。DOI: 10.1038/s41380-026-03585-5。
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