神经肌肉疾病是由肌肉细胞、运动神经元和外周细胞相互作用方式出现问题引起的。亥姆霍兹协会马克斯德尔布吕克分子医学中心的研究人员试图创建人类特异性细胞培养模型，以找到神经肌肉疾病的有效疗法，并研究脊髓中的运动神经元如何与肌肉细胞相互作用。研究人员报告说，他们已经利用多能干细胞开发了一种自组织神经肌肉接头模型。他们表示，他们的模型将允许对不同的神经肌肉疾病进行高通量药物筛选，并使他们能够研究患者特异性类器官中最有希望的候选药物。

使用多能干细胞开发的神经肌肉接头模型

他们的研究结果发表在《自然通讯》上，题为“从人类多能干细胞中高效生成自组织神经肌肉接头模型”。”

研究人员写道：“控制身体运动的复杂神经肌肉网络是导致瘫痪和死亡的严重疾病的目标。”“在这里，我们报告了利用人类多能干细胞开发出一种强大且高效的自组织神经肌肉接头(soNMJ)模型，该模型可以在简单的贴壁条件下长期维持。”

由MaxDelbrück中心发育和疾病干细胞建模实验室负责人MinaGouti博士领导的研究人员已经开发出了三维神经肌肉类器官(NMO)系统。“我们的目标之一是利用我们的培养物进行大规模药物测试，”古蒂说。“三维类器官非常大，无法在我们用于进行高通量药物筛选研究的96孔培养皿中长时间生长。”

Gouti解释说，他们使用多能干细胞的自组织神经肌肉接头模型“将使我们能够对不同的神经肌肉疾病进行高通量药物筛选，然后研究患者特异性类器官中最有前途的候选药物”。

为了建立二维自组织神经肌肉接头模型，研究人员首先必须了解运动神经元和肌肉细胞在胚胎中如何发育。

“我们测试了一些假设。我们发现功能性神经肌肉连接所需的细胞类型源自神经中胚层祖细胞，”博士生、该论文的主要作者AlessiaUrzi说。Urzi发现了信号分子的正确组合，使人类干细胞成熟为功能性运动神经元和肌肉细胞，并在两者之间建立了必要的联系。“在显微镜下看到肌肉细胞收缩真是令人兴奋，”乌尔齐说。“这是一个明显的迹象，表明我们走在正确的轨道上。”

为了测试该模型的有效性，Urzi使用了来自脊髓性肌萎缩症患者的人类iPSC，脊髓性肌萎缩症是一种严重的神经肌肉疾病，会影响一岁以下的儿童。由患者特异性诱导多能干细胞产生的神经肌肉培养物显示出与患者病理类似的严重肌肉收缩问题。

展望未来，Gouti和她的团队希望进行高通量药物筛选，以确定脊髓性肌萎缩症和肌萎缩侧索硬化症患者的新疗法。“我们希望首先看看是否可以使用新的药物组合来改善复杂神经肌肉疾病患者的生活，从而取得更成功的结果，”Gouti总结道。