当我们谈论脑卒中（中风）的干细胞或类器官治疗时，如何客观、精准地证明动物的“神经功能真的恢复了”？仅仅依靠传统的行为学主观评分已经无法满足现代神经科学对高维度数据的渴求。近日，西南医院神经外科陈渝杰、冯华教授团队发表于 Advanced Healthcare Materials （IF：9.6）的研究，巧妙借助一湾生命科技 BehaviorAtlas 3D-AI 小鼠行为分析系统，以更精细、更客观的量化维度，解码了新型血管组装体移植后缺血小鼠的运动与感觉功能重塑，为神经行为学与类器官的交叉研究树立了新标杆。
尽管血栓切除术等技术飞速发展，但缺血性卒中后远端微血管的 “无复流（no-reflow）” 现象，依然是导致患者不可逆神经损伤的元凶。即脑梗塞后，即使大血管被打通，下游微小血管依然无法有效灌注血液，导致脑组织持续缺血坏死。近年来，血管类器官（Blood Vessel Organoid, BVO）被视为极具潜力的血管再生疗法。
然而，当前的类器官临床转化面临一个致命痛点：体积庞大的 3D 类器官需要通过切除宿主脑组织来 “腾出空间” 进行移植。这种 “挖肉补疮” 的侵入性操作不仅会造成二次脑损伤，更完全不符合卒中治疗的临床伦理与实际需求。如何实现微创递送并重建有效血流？又如何精准评估这种微观血流重建带来的宏观神经功能恢复？这成为了该研究旨在攻克的两大难题。
2026 年 3 月 25 日，陆军军医大学（第三军医大学）西南医院神经外科陈渝杰教授与冯华教授在 Advanced Healthcare Materials 发表的题为 “Transplantation of hPSC-Derived Pericyte-Enriched Vascular Assemblies Restores Cerebral Perfusion in the Context of Permanent Brain Ischemia” 的研究论文。
该研究成功构建了富含周细胞的 hPSC 衍生血管组装体（hPE-VAs），并创新性地将其转化为单细胞悬液，实现了向缺血核心区的微创精准注射，完美避开了传统类器官移植需切除脑组织的弊端。 过去评估缺血小鼠的恢复，多依赖于 mNSS 评分或 Zea Longa 等主观粗放的标准。而本研究引入了 BehaviorAtlas 3D-AI 小鼠行为学分析系统，将小鼠在三维空间中的微小动作、肢体对称性、探索轨迹 进行了高维度的数字化解构。
01
打造高纯度周细胞 “修复悬液”，实现微创原位修复
传统的 3D 血管类器官（BVOs）体积庞大，研究发现，如果不切除宿主脑组织直接移植，这些 3D 团块只能附着在脑膜表面，根本无法深入脑实质。为了打破这一空间物理壁垒，研究团队转换思路，将培养的类器官解离，构建了富含周细胞的血管组装体（hPE-VAs）单细胞悬液。
研究团队将单细胞悬液立体定向注射到 MCAO（大脑中动脉闭塞）小鼠的梗死核心。结果显示，与完整的 3D 类器官只能附着在脑膜表面不同，hPE-VA 悬液能在密集的缺血组织中存活、自组装，并与宿主血管建立功能性连接，显著恢复脑血流灌注，有效减少了梗死区水肿。
02
hPE-VA 悬液移植改善 MCAO 小鼠的感觉功能障碍
为了验证血流的恢复是否真正转化为神经功能的改善。研究团队在此引入了 BehaviorAtlas 3D-AI 行为学分析系统对小鼠进行了行为分析。
BehaviorAtlas 精准提取了小鼠鼻、耳、四肢爪部等 16 个三维空间关键点。通过计算帧级别的肢体运动速度和强度差异，分析捕捉到了 MCAO 小鼠严重的左右肢体不协调（患侧偏瘫）。而接受 hPE-VA 悬液移植后，小鼠患侧前肢的运动强度和速度均得到了实质性的修正与提升。
为了进一步评估精细运动和感觉运动功能的恢复情况，研究团队利用 BehaviorAtlas 系统将小鼠复杂的录像解构成了 40 种独立的动作模块。结果显示，接受 hPE-VA 悬液移植后的小鼠出现明显的病理行为消退： 脑梗小鼠典型的弓背（Hunching）、僵直（Stilling）、原地嗅探（Sniffing in situ）等 “病态” 动作在治疗后大幅减少。同时，伴随主动探索行为回归： 治疗组小鼠的奔跑（Running）、攀爬伸展（Stretching to climb）、探索性嗅探等高级主动行为显著增加。
03
周细胞 PRKCA 激酶是重塑血管网络的 “主帅”
为了揭示 hPE-VAs 悬液移植逆转脑缺血损伤的核心机制，转录组学与 WGCNA 网络分析发现，在缺血微环境中，只有周细胞特异性上调了 PRKCA 信号通路。敲除该基因后，移植效果大打折扣。不仅体外血管组装体失去了迁移增殖能力，打入小鼠体内后也完全无法恢复血流，这证明了周细胞中的 PRKCA 表达，是 hPE-VA 介导血管再生与神经保护的核心分子决定因素。
这项研究为神经退行性疾病和脑卒中的细胞治疗提供了极具临床转化价值的 “微创非切除” 新范式。更重要的是，它宿主血管结构修复，更实现了功能的精细重塑。 在未来评价各类神经保护剂、干细胞或神经调控疗效时，引入高维、高帧率的 3D 神经行为学分析，将成为验证神经功能重塑最不可或缺的“试金石”。
04
BehaviorAtlas —— 您的神经行为学研究利器
在本研究中，BehaviorAtlas 3D-AI 动物行为分析系统 发挥了不可替代的作用。它不仅仅是一个工具，更是神经行为学研究的强大引擎：
- 高精度捕捉： 通过多视角视频捕捉和深度学习驱动的 3D 姿态重建，BehaviorAtlas 能够以高时空分辨率精确量化小鼠的精细运动，甚至包括肉眼难以察觉的凝视和头部微动。
- 无监督学习： 结合 UMAP 降维和层次聚类，系统能够从复杂的连续行为流中自动识别离散的行为模块和潜在的行为状态，极大地减少了主观性。
- 多维度分析： 从运动学特征、行为序列到时间动态，BehaviorAtlas 提供了全面的分析框架，帮助研究者发现行为背后的深层规律。
- 适用性广： 无论是帕金森病、癫痫、抑郁症还是其他神经精神疾病模型，BehaviorAtlas 都能提供可靠、客观的行为评估，加速疾病机制的理解和治疗方案的开发。
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参考文献：
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J.Zhou, P.Guo, Y.Li, et al. “Transplantation of hPSC-Derived Pericyte-Enriched Vascular Assemblies Restores Cerebral Perfusion in the Context of Permanent Brain Ischemia.” Advanced Healthcare Materials (2026): e00014. https://doi.org/10.1002/adhm.202600014