人类iPSC衍生的运动神经元内化增强了用板制造技术设计的肌肉束的差异化

科学领域:

• 生物医学工程 生物医学工程
• 组织工程是组织工程.
• 发展生物学 发展生物学

背景情况:

• 工程化骨肌肉组织对于研究至关重要,但缺乏足够的成熟.
• 运动神经元对骨肌肉发育至关重要 in vivo.
• 早期运动神经元添加对工程肌肉成熟度的影响尚不清楚.

研究的目的:

• 为了研究人类诱导多能干细胞 (hiPSC) 衍生的运动神经元在工程骨肌肉捆的分化过程的早期结合的效果.
• 评估运动神经元内化对工程肌肉的结构,功能和表型发育的影响.

主要方法:

• 在细胞外基质水凝中使用初级小肌细胞制造3D骨肌肉捆.
• 肌肉束与或没有hiPSC衍生运动神经元的共同培养.
• 评估肌性指数,神经元分布,收缩力 (抽和结) 和基因表达 (MYL3,MB).

主要成果:

• 带有运动神经元的肌肉束表现出广泛的神经元分布和更高的肌性指数.
• 与非内化对照组相比,内化束产生了显著更大的抽和结力.
• 化束保持了一致的收缩动力学,并显示了较高的缓慢缩纤维基因表达 (MYL3,MB).

结论:

• 早期的运动神经元内置显著增强了工程骨肌肉的结构和功能成熟.
• 内化促进了更氧化的肌肉纤维表型,由增加的MYL3和MB基因表达体现.
• 这些发现支持早期运动神经元共同培养的使用,以改善各种应用的工程肌肉结构.