美國(guó)杜克大學(xué)研究人員第一次在實(shí)驗(yàn)室制作出能收縮并對(duì)外界刺激產(chǎn)生反應(yīng)的人類骨骼肌,,就像自然人體組織對(duì)外界電脈沖,、生化信號(hào)和藥品等刺激做出的反應(yīng)一樣。
這種實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的組織,不久將可供研究人員在人體之外的人類基礎(chǔ)肌肉上測(cè)試新型藥物和研究疾病,。該項(xiàng)研究由杜克大學(xué)生物制藥工程系副教授尼納德·伯塞克和伯塞克實(shí)驗(yàn)室博士后研究人員勞倫·麥頓共同領(lǐng)導(dǎo),。相關(guān)成果發(fā)布在1月14日(北京時(shí)間)出版的開(kāi)源雜志《eLife》上。
“這項(xiàng)工作的美妙之處在于,,能在不傷害患者健康前提下,,安全地測(cè)試藥物有效性,還能為罕見(jiàn)和肌肉活檢困難的疾病再現(xiàn)基礎(chǔ)性生化信號(hào),?!辈苏f(shuō)。
伯塞克和麥頓從一小塊人體細(xì)胞標(biāo)本開(kāi)始,,雖然已經(jīng)超越了干細(xì)胞階段,,但并沒(méi)有成為肌肉組織,接著把這種“肌前體”放大1000倍,,然后將之置于一個(gè)三維立體的,、充滿營(yíng)養(yǎng)凝膠的腳手支撐架中,這樣能讓肌肉纖維對(duì)其進(jìn)而產(chǎn)生功能,。
“我們用動(dòng)物細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室制造人工肌肉的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)很豐富了,,但是,我們還是用了一年的時(shí)間,,為制造人類肌肉調(diào)整相關(guān)細(xì)胞,、凝膠密度,以及優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境和介質(zhì),?!丙滎D說(shuō)。
麥頓讓這種新型肌肉接受一連串的測(cè)試,。她發(fā)現(xiàn),,在電刺激下肌肉收縮強(qiáng)烈,這意味著在實(shí)驗(yàn)室誕生了第一塊人類肌肉,。她還證明了能讓神經(jīng)肌肉刺激到肌肉的信號(hào)通路很完整地起作用,。
為了觀察這種肌肉能否被用作醫(yī)療實(shí)驗(yàn)的替代品,伯塞克和麥頓研究了其對(duì)多種藥物的反應(yīng),,包括藥物用來(lái)降低膽固醇等的他汀類藥物等,。藥物效果與在人類患者身上的效果相匹配。
“我們的目的之一,,就是用這種方法為患者提供個(gè)性化的藥物,。”伯塞克說(shuō),,“我們可以從每個(gè)病人身上采樣進(jìn)行活檢,,為每個(gè)病人培養(yǎng)新型肌肉,以觀察哪種藥物更能起到更好的作用?!?br /> 這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來(lái)不會(huì)太遙遠(yuǎn)了,。伯塞克已經(jīng)與臨床醫(yī)生開(kāi)展了相關(guān)研究,其團(tuán)隊(duì)正在嘗試用多功能誘導(dǎo)干細(xì)胞而非活檢細(xì)胞來(lái)培養(yǎng)和生長(zhǎng)人類的收縮肌肉,。
DNA全息影像技術(shù)一直被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)的未來(lái),,但少有應(yīng)用案例。第一塊人造肌肉的出現(xiàn),,相當(dāng)于在體外新建了一個(gè)鏡像,,它的應(yīng)用遠(yuǎn)不止試藥這么簡(jiǎn)單。未來(lái),,當(dāng)?shù)谝粔K肌肉組織出現(xiàn)的時(shí)候,,人體的修復(fù)和功能再生將成為現(xiàn)實(shí)。
這種實(shí)驗(yàn)室生長(zhǎng)的組織,不久將可供研究人員在人體之外的人類基礎(chǔ)肌肉上測(cè)試新型藥物和研究疾病,。該項(xiàng)研究由杜克大學(xué)生物制藥工程系副教授尼納德·伯塞克和伯塞克實(shí)驗(yàn)室博士后研究人員勞倫·麥頓共同領(lǐng)導(dǎo),。相關(guān)成果發(fā)布在1月14日(北京時(shí)間)出版的開(kāi)源雜志《eLife》上。
“這項(xiàng)工作的美妙之處在于,,能在不傷害患者健康前提下,,安全地測(cè)試藥物有效性,還能為罕見(jiàn)和肌肉活檢困難的疾病再現(xiàn)基礎(chǔ)性生化信號(hào),?!辈苏f(shuō)。
伯塞克和麥頓從一小塊人體細(xì)胞標(biāo)本開(kāi)始,,雖然已經(jīng)超越了干細(xì)胞階段,,但并沒(méi)有成為肌肉組織,接著把這種“肌前體”放大1000倍,,然后將之置于一個(gè)三維立體的,、充滿營(yíng)養(yǎng)凝膠的腳手支撐架中,這樣能讓肌肉纖維對(duì)其進(jìn)而產(chǎn)生功能,。
“我們用動(dòng)物細(xì)胞在實(shí)驗(yàn)室制造人工肌肉的經(jīng)驗(yàn)已經(jīng)很豐富了,,但是,我們還是用了一年的時(shí)間,,為制造人類肌肉調(diào)整相關(guān)細(xì)胞,、凝膠密度,以及優(yōu)化培養(yǎng)環(huán)境和介質(zhì),?!丙滎D說(shuō)。
麥頓讓這種新型肌肉接受一連串的測(cè)試,。她發(fā)現(xiàn),,在電刺激下肌肉收縮強(qiáng)烈,這意味著在實(shí)驗(yàn)室誕生了第一塊人類肌肉,。她還證明了能讓神經(jīng)肌肉刺激到肌肉的信號(hào)通路很完整地起作用,。
為了觀察這種肌肉能否被用作醫(yī)療實(shí)驗(yàn)的替代品,伯塞克和麥頓研究了其對(duì)多種藥物的反應(yīng),,包括藥物用來(lái)降低膽固醇等的他汀類藥物等,。藥物效果與在人類患者身上的效果相匹配。
“我們的目的之一,,就是用這種方法為患者提供個(gè)性化的藥物,。”伯塞克說(shuō),,“我們可以從每個(gè)病人身上采樣進(jìn)行活檢,,為每個(gè)病人培養(yǎng)新型肌肉,以觀察哪種藥物更能起到更好的作用?!?br /> 這個(gè)目標(biāo)實(shí)現(xiàn)起來(lái)不會(huì)太遙遠(yuǎn)了,。伯塞克已經(jīng)與臨床醫(yī)生開(kāi)展了相關(guān)研究,其團(tuán)隊(duì)正在嘗試用多功能誘導(dǎo)干細(xì)胞而非活檢細(xì)胞來(lái)培養(yǎng)和生長(zhǎng)人類的收縮肌肉,。
DNA全息影像技術(shù)一直被認(rèn)為是醫(yī)學(xué)的未來(lái),,但少有應(yīng)用案例。第一塊人造肌肉的出現(xiàn),,相當(dāng)于在體外新建了一個(gè)鏡像,,它的應(yīng)用遠(yuǎn)不止試藥這么簡(jiǎn)單。未來(lái),,當(dāng)?shù)谝粔K肌肉組織出現(xiàn)的時(shí)候,,人體的修復(fù)和功能再生將成為現(xiàn)實(shí)。