干細(xì)胞制造神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn),為“人體芯片”鋪平道路
[導(dǎo)讀] 據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月22日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家首次使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出了位于人體肌肉細(xì)胞和脊髓細(xì)胞之間的神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)，最新研究為科學(xué)家們研制出“人體芯片”系統(tǒng)鋪平了道路。未來(lái)，科學(xué)家們可
據(jù)美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)11月22日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家首次使用干細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室中培育出了位于人體肌肉細(xì)胞和脊髓細(xì)胞之間的神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)，最新研究為科學(xué)家們研制出“人體芯片”系統(tǒng)鋪平了道路。未來(lái)，科學(xué)家們可以借助這些“人體芯片”系統(tǒng)加快醫(yī)學(xué)研究和藥物測(cè)試的步伐，更快獲得各項(xiàng)醫(yī)學(xué)突破，而不再需要使用傳統(tǒng)方法耗費(fèi)數(shù)年對(duì)藥物進(jìn)行動(dòng)物和人體試驗(yàn)。
“人體芯片”系統(tǒng)是一些模型，能夠再現(xiàn)器官或一系列器官如何在身體內(nèi)起作用。想要獲得可以重現(xiàn)人體各項(xiàng)功能的人體芯片系統(tǒng)，就必須研制出這些神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)。大腦使用這些結(jié)點(diǎn)與身體內(nèi)的肌肉相互“交流”并控制身體的肌肉。
在最新研究中，美國(guó)布朗大學(xué)的赫爾曼·范登堡教授首先通過(guò)活體解剖方法從成人志愿者那兒收集了很多肌肉干細(xì)胞。中佛羅里達(dá)大學(xué)的納丁·郭進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn)，利用不同濃度的細(xì)胞和不同的時(shí)間間隔以及其他參數(shù)，制造出了使肌肉細(xì)胞和脊髓細(xì)胞“快樂(lè)”結(jié)合的最合適環(huán)境，最終獲得了這些神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)。
該研究由美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院（NIH）下屬的國(guó)家神經(jīng)紊亂研究所資助，論文將發(fā)表在12月份的《生物材料》雜志上。該研究的領(lǐng)導(dǎo)者、中佛羅里達(dá)大學(xué)的生物工程師詹姆斯·?？寺硎?，他對(duì)這項(xiàng)研究的未來(lái)非常樂(lè)觀，傳統(tǒng)的動(dòng)物測(cè)試方法不僅緩慢、昂貴，而且常常失敗，阻礙了新藥研制和面世的進(jìn)程。
美國(guó)國(guó)家衛(wèi)生研究院、美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局以及美國(guó)食品和藥物管理局都在加速研制“人體芯片”模型，現(xiàn)在，投入該領(lǐng)域的資金至少有1.4億美元。這些研究團(tuán)隊(duì)的目的是制造出一些包含有各種各樣相互連接的小型器官的系統(tǒng)，采用實(shí)際中使用的方式來(lái)模擬人體功能。科學(xué)家們將可以借助這些系統(tǒng)，在藥物安全且合乎倫理地進(jìn)行人體臨床測(cè)試之前，先在人的細(xì)胞上測(cè)試其效果。這項(xiàng)技術(shù)有望比在老鼠和其它動(dòng)物身上進(jìn)行測(cè)試更加高效。
除了用來(lái)研制人體芯片模型，神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)本身也是非常重要的研究工具，它們?cè)诩∥s性側(cè)束硬化癥、脊髓受損以及其他退化性疾病等中也扮演著重要角色?？茖W(xué)家們表示，在更廣泛的基于芯片的模型被研制出來(lái)之前，最新技術(shù)能被用于測(cè)試治療這些疾病的新藥或其他療法。
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