51直播

人脑发育机制的研究是揭示人类独特认知能力起源和神经系统疾病根源的关键。直接获取人类胚胎期神经组织样本极为困难且存在伦理限制，而常用动物模型在脑结构、发育节奏及分子调控网络上与人类存在显著差异，难以完全模拟人脑特有的发育过程。近年来，人诱导多能干细胞（hiPSCs）技术的发展为体外模拟人类神经发育提供了新工具，但现有的hiPSCs分化为神经元的方案通常耗时较长，难以捕捉早期神经元形态发生和功能成熟的快速过程。

2026年1月12日，51直播-51直播网 神经生物学系邢国刚教授团队在《Advanced Science》杂志上在线发表了一项研究成果——“Unraveling the Morphological and Functional Maturation Mechanisms Underlying Human Neural Development Using iPSCs-derived Neuronal Model”。

研究团队开发了一种新型小分子化合物与蛋白质组合（small molecules and proteins, SMP）诱导方案，能够在较短时间内将hiPSCs高效分化为具有成熟形态和功能的神经元。该模型成功模拟了人类神经元早期发育的关键特征，包括细胞突起快速形成、动作电位发放以及功能性神经网络建立。通过该模型，研究发现L型电压门控钙通道亚型Cav1.2和Cav1.3介导的钙离子内流在神经元早期形态发生中发挥关键作用；同时，研究还发现内皮素转换酶样1（ECEL1）通过调控钙调蛋白3（CALM3）表达，进而影响电压门控钠通道（Nav1.2, Nav1.3和Nav1.7）的表达与装配，从而调控神经元功能成熟。

此项研究不仅建立了快速、高效的人源神经元体外模型，为研究人类神经发育早期事件研究提供了新平台，还揭示了Cav1.2/Cav1.3和ECEL1/CALM3信号轴分别在神经元形态发生和功能成熟中的新机制，为理解人类脑发育早期过程提供了重要线索。

51直播-51直播网 神经生物学系博士后田越和博士生欧怡纯为本文的共同第一作者。51直播-51直播网 邢国刚教授为本文的通讯作者。该研究得到了国家自然科学基金、北京市自然科学基金、国家重点研发计划以及中国博士后科学基金项目的资助。

原文链接：//advanced.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/advs.202512891