骨骼肌能够进行自愿运动，并受到称为运动神经元的特殊类型的神经元的控制，该神经元通过所谓的神经肌肉接头(NMJ)与骨骼肌直接接触。正是通过NMJ，骨骼肌接收到使肌肉收缩或放松的信号。在某些神经退行性疾病中，例如肌萎缩性侧索硬化症(ALS)，NMJ被破坏，导致进行性肌无力并最终导致死亡。ALS的治疗主要集中于缓解症状，但不能停止或逆转其疾病进展。
为了找到更有效的治疗方法，研究人员需要基于ALS的准确且易于访问的实验室模型来了解ALS的病因，并开发和测试新疗法。Ludo Van Den Bosch([email protected])和比利时的同事，他们通过所谓的微流体装置在人体外产生NMJ。在这个复杂的模型中，来自ALS患者的人类运动神经元通过从其自身皮肤细胞改造而来的诱导性多能干细胞以及来自健康供体的人类骨骼肌细胞生长在设备相对两侧的独立小腔室内，从而微小的通道连接了两个房间。令人兴奋的是，随着时间的流逝，神经元开始通过通道发送称为轴突的连接以形成NMJ，这些NMJ能够将信号从神经元传输到肌肉细胞，类似于人体中的NMJ。但是，在这种设置下，将ALS患者的运动神经元与健康的运动神经元进行比较时，显然，ALS运动神经元通过通道发送的轴突更少，并且与肌肉细胞形成的NMJ更少。另外，ALS运动神经元再生受损轴突的效率较低。
令人鼓舞的是，通过向培养物中添加化学妥巴他汀A，可以推动ALS运动神经元生长更多的轴突，达到与健康运动神经元相似的水平。进一步的研究将显示抑制细胞中某种蛋白质的Tubastatin A如何促进ALS运动神经元中的轴突生长，以及是否可以在动物模型中以及最终在ALS患者中实现类似的效果。NMJ形成的这种新的小型化模型，通过向培养物中添加化学药剂TubastatinA。进一步的研究将显示抑制细胞中某种蛋白质的Tubastatin A如何促进ALS运动神经元中的轴突生长，以及是否可以在动物模型中以及最终在ALS患者中实现类似的效果。NMJ形成的这种新的小型化模型，通过向培养物中添加化学药剂TubastatinA。进一步的研究将显示抑制细胞中某种蛋白质的Tubastatin A如何促进ALS运动神经元中的轴突生长，以及是否可以在动物模型中以及最终在ALS患者中实现类似的效果。NMJ形成的这种新的小型化模型，最近在《干细胞报告》上发表的文章将在研究运动神经元病理学和发现ALS潜在疗法方面获得广泛的应用。