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)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月22日報道，美國科學(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，科學(xué)家們可
據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)11月22日報道，美國科學(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，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)年對藥物進(jìn)行動物和人體試驗(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，美國布朗大學(xué)的赫爾曼·范登堡教授首先通過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”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)。
該研究由美國國家衛(wèi)生研究院（NIH）下屬的國家神經(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·?？寺硎荆麑@項(xiàng)研究的未來非常樂觀，傳統(tǒng)的動物測試方法不僅緩慢、昂貴，而且常常失敗，阻礙了新藥研制和面世的進(jìn)程。
美國國家衛(wèi)生研究院、美國國防部高級研究計(jì)劃局以及美國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)際中使用的方式來模擬人體功能?？茖W(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)行人體臨床測試之前，先在人的細(xì)胞上測試其效果。這項(xiàng)技術(shù)有望比在老鼠和其它動物身上進(jìn)行測試更加高效。
除了用來研制人體芯片模型，神經(jīng)肌肉結(jié)點(diǎn)本身也是非常重要的研究工具，它們在肌萎縮性側(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之前，最新技術(shù)能被用于測試治療這些疾病的新藥或其他療法。
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