在生命科学与医学研究领域，类器官技术因其模拟人体器官功能的巨大潜力而备受瞩目。近日，上海科技大学生命科学与技术学院向阳飞课题组的一项突破性研究，成功在培养皿中培育出首个自组织的人类神经肌肉骨骼类器官（hNMSOs），为探索复杂的人体生理和疾病提供了前所未有的模型。
人类的神经、肌肉和骨骼组织相互依存，共同维持着运动控制等至关重要的生理功能。在发育过程中，它们也相互影响，形成复杂的组织结构和功能网络。然而，研究这种相互作用的传统方法存在很大限制。
向阳飞课题组开发了一种创新的共发育策略，在相同的培养条件下促进了神经、肌肉和骨骼三种不同组织的分化。与以往将不同类器官组装的策略不同，这一方法使类器官中的细胞能够自组织形成独立的区域，并保持相互联系。
经过约一个月的培养，研究人员获得了包含三个区域的hNMSOs：位于一端的脊髓模拟神经区域，位于中间的骨骼肌区域，以及位于另一端的骨骼区域。通过形态结构、基因表达和与人体的比较，明确了它们的组织特征。
进一步的研究表明，hNMSOs具有神经、肌肉和骨骼组织的功能。电生理和钙成像技术揭示了神经区域的电生理活性以及神经细胞对骨骼肌收缩的控制能力。同时，骨骼区域的支撑对骨骼肌的结构和功能发育至关重要。
hNMSOs在模拟疾病方面的应用潜力巨大。研究人员探索了促炎细胞因子局部诱导骨骼组织病变的情况下，神经肌肉连接的结构和功能也出现异常变化。这为研究关节炎等涉及神经、肌肉和骨骼互作的疾病提供了理论和模型依据。
从发育机制层面，hNMSOs有助于理解谱系发育和细胞自组织的调控机制。从医学应用层面，它可以帮助研究广泛的疾病，如渐冻症、脊髓性肌萎缩症等，并探索潜在的干预策略。
值得注意的是，类器官技术仍在发展中，与人体器官仍存在差距。然而，hNMSOs的成功构建，为探索复杂的人体生理和疾病提供了一个强大的新工具，并为再生医学和疾病治疗带来了新的可能性。
原创文章，作者：睿鸿在线，如若转载，请注明出处：https://mip.orihonor.com/2024/12/22/35950.shtml
