德國馬克斯·德爾布呂克分子醫學中心的研究人員致力于解決神經肌肉疾病治療問題，通過研究肌肉細胞、運動神經元和外周細胞之間的相互作用，他們希望創建人類特異性的細胞培養模型，以尋找有效的治療方法，并研究脊髓中的運動神經元與肌肉細胞的相互作用。研究人員最近在《自然通訊》雜志上發表了一篇名為《從人類多能干細胞中高效生成自組織神經肌肉連接模型》的文章，報告他們已經成功開發了一種自組織的神經肌肉連接模型，利用多能干細胞實現了這一成果。他們表示，這一模型將允許對不同神經肌肉疾病進行高通量藥物篩選，并在患者特異性的器官oid中研究最有希望的候選藥物。

馬克斯·德爾布呂克中心干細胞發育與疾病建模實驗室的負責人Mina Gouti博士及其團隊先前已經開發了一個三維神經肌肉器官oid系統。Gouti表示：“我們的目標之一是利用我們的培養物進行大規模的藥物測試。三維器官oid非常龐大，無法在我們用于進行高通量藥物篩選研究的96孔培養皿中長時間生長。”

通過使用多能干細胞建立的自組織神經肌肉連接模型，“將使我們能夠對不同神經肌肉疾病進行高通量藥物篩選，然后在患者特異性的器官oid中研究最有希望的候選藥物。”Gouti解釋說。

為了建立二維自組織神經肌肉連接模型，研究人員首先需要了解胚胎中運動神經元和肌肉細胞的發育過程。Alessia Urzi是該論文的博士生和第一作者，她表示：“我們測試了許多假設。我們發現，我們需要的功能性神經肌肉連接所需的細胞類型來源于神經中胚層前體細胞。” Urzi找到了引導人類干細胞成熟為具有必要連接的功能性運動神經元和肌肉細胞的信號分子的正確組合。“在顯微鏡下看到肌肉細胞收縮是令人興奮的，”Urzi說，“這是我們正在正確的軌道上的明確跡象。”

為了驗證該模型的有效性，Urzi使用了患有脊髓性肌肉萎縮癥的患者的人類誘導多能干細胞。從患者特異性誘導多能干細胞生成的神經肌肉培養物顯示出與患者病理相似的肌肉收縮嚴重問題。

展望未來，Gouti及其團隊希望進行高通量藥物篩選，尋找脊髓性肌肉萎縮癥和肌萎縮側索硬化癥患者的新治療方法。“我們希望首先看看是否可以通過新的藥物組合取得更成功的結果，以改善患有復雜神經肌肉疾病的患者的生活，”Gouti總結說。

參考文獻：“Efficient generation of a self-organizing neuromuscular junction model from human pluripotent stem cells.”

編輯：王洪

排版：李麗