日前，来自杜克大学的研究者们率先在实验室中培育出人类骨骼肌。在给予电脉冲，生化信号和药品等刺激条件下，该骨骼肌可以像天然组织一样进行收缩和应答。

这个在实验室培育起来的人造组织将有助于研究者测试新的药物和在体外条件下对人类肌肉功能性疾病进行研究。

该研究于1月13号发表在《eLife》杂志上，项目负责人是来自杜克大学的Nenad Bursac教授。

Bursac说：“这项研究的妙处在于，它可以作为一个测试平台，在培养皿中进行临床试验。我们不仅可以在不危害患者健康的条件下对药物的有效性和安全性进行测试，而且有助于模拟一些疾病（特别是罕见的和导致肌肉活动困难的疾病）的功能学和生化信号。”

Bursac和Madden从一些经重编程后但还未发育成肌肉组织的干细胞样品开始展开研究。他们将这些“生肌前体”扩大培养1000倍后，置于一个具备支持功能的三维脚手架中，该装置填充了一种有助于细胞发育成均一的功能性肌肉纤维的滋润凝胶。

Madden说：“虽然我们具备在实验室条件下将动物细胞改造成人工肌肉组织技术的丰富经验，但是仍然花了一年时间来调整细胞数量和凝胶浓度以及优化培养基，以便培育出人类肌肉细胞。”

Madden对该人造组织进行了一系列的测试来衡量它和人体中天然组织的相似性。她发现在电脉冲刺激下，该人造肌肉能够以有力地收缩进行应答——在实验室的人造肌肉测试中，这是第一例。此外，她还表明，在该人造组织中通过神经来激活肌肉应答的信号通路是完整的和有效的。

为了确定该人造肌肉是否可以作为医学临床测试的替代品，Bursac和Madden研究了它对不同种类药物（包括用于降低胆固醇的他汀类药物和克仑特罗药物）的应答。

药物对该人造肌肉产生的影响和在人类患者出现的影响是相符的。他汀类药物具有一种剂量依赖性，在较高剂量下，能引起脂肪的异常堆积。在肌肉剧烈收缩过程中，克仑特罗药物具有一定的辅助作用。在不同浓度药物刺激下，克仑特罗药物均没有对肌肉造成损害，这与在人体应答时出现的影响是相符的。

Bursac说：“我们的目标之一是利用这种方法为患者提供个性化药物。我们希望对每个患者进行活组织测试后，培养人造肌肉作为测试样品并进行试验，以确定对每个患者最适用的药物。”

实现这个目标并不是一件遥远的事。目前，他正在和杜克医药中心的临床医师合作展开一项研究，试图将药物对人造肌肉的影响和对患者的影响联系起来。

Bursac说：“目前有一些疾病，比如假肥大型肌营养不良症，导致肌肉活动困难。如果我们能从患者皮肤或血液样品，并利用诱导多能干细胞技术培育出能活动的，性能稳定的肌肉组织，患者将不会再受疾病的困扰。”