研究發現，利用多能干細胞建立神經肌肉連接

神經肌肉疾病是由肌肉細胞、運動神經元和周圍細胞相互作用的方式出現問題引起的。亥姆霍茲協會Max delbr<e:1> ck分子醫學中心的研究人員試圖創建人類特異性細胞培養模型，以尋找神經肌肉疾病的有效治療方法，并研究脊髓中的運動神經元如何與肌肉細胞相互作用。研究人員報告說，他們利用多能干細胞開發了一種自組織神經肌肉連接模型。他們說，他們的模型將允許對不同神經肌肉疾病進行高通量藥物篩選，并允許他們研究患者特異性類器官中最有希望的候選藥物。

他們的研究結果發表在《Nature Communications》雜志上，題為“從人類多能干細胞中高效產生自組織神經肌肉連接模型”。

研究人員寫道:“控制身體運動的復雜神經肌肉網絡是導致癱瘓和死亡的嚴重疾病的目標。在這里，我們報告了一種強大而有效的自組織神經肌肉連接(soNMJ)模型的發展，這種模型來自人類多能干細胞，可以在簡單的貼壁條件下長期維持。”

由 Max Delbrück中心干細胞發育和疾病建模實驗室負責人Mina Gouti博士領導的研究人員已經開發出了一個三維神經肌肉類器官(NMO)系統。“我們的目標之一是將我們的培養用于大規模的藥物測試，”Gouti說。“三維類器官非常大，不能在96孔培養皿中長時間生長，我們用來進行高通量藥物篩選研究。”

他們使用多能干細胞的自組織神經肌肉連接模型“將使我們能夠對不同的神經肌肉疾病進行高通量藥物篩選，然后在患者特異性器官中研究最有希望的候選藥物，”Gouti解釋說。

為了建立2D自組織神經肌肉連接模型，研究人員首先必須了解運動神經元和肌肉細胞是如何在胚胎中發育的。

“我們測試了許多假設。我們發現功能性神經肌肉連接所需的細胞類型來自神經中胚層祖細胞，”該論文的主要作者、博士生Alessia Urzi說。烏爾齊發現了信號分子的正確組合，這種組合可以使人類干細胞成熟為功能性運動神經元和肌肉細胞，并在兩者之間建立必要的聯系。Urzi說:“在顯微鏡下看到肌肉細胞收縮是令人興奮的。這是一個明顯的跡象，表明我們走在正確的道路上。”

為了測試該模型的有效性，Urzi使用了來自脊髓性肌萎縮癥患者的人類多能干細胞，脊髓性肌萎縮癥是一種嚴重的神經肌肉疾病，會影響一歲的兒童。由患者特異性誘導多能干細胞產生的神經肌肉培養顯示出與患者病理相似的肌肉收縮的嚴重問題。

展望未來，Gouti和她的團隊希望進行高通量藥物篩選，以確定脊髓性肌萎縮癥和肌萎縮側索硬化癥患者的新治療方法。Gouti總結道:“我們想先看看我們是否能通過使用新的藥物組合來改善復雜神經肌肉疾病患者的生活，從而取得更成功的結果。”

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