Giunzione neuromuscolare in vitro indotta da cellule staminali pluripotenti indotte dall'uomo

La giunzione neuromuscolare (NMJ) è una sinapsi specializzata che trasmette potenziali d'azione dal motoneurone al muscolo scheletrico per il movimento meccanico. L'architettura della struttura NMJ influenza le funzioni del neurone, del muscolo e dell'interazione reciproca. Studi precedenti hanno riportato molte strategie co-coltivando i motoneuroni e i miotubi per generare NMJ in vitro con un processo di induzione complesso e un lungo periodo di coltura, ma hanno faticato a ricapitolare la morfologia e la funzione nmj mature. Il nostro sistema di induzione NMJ in vitro è costruito differenziando l'iPSC umano in un unico piatto di coltura. Cambiando il mezzo di induzione miogenico e neurogenico per l'induzione, il NMJ risultante conteneva componenti pre e post-sinaptici, tra cui motoneuroni, muscoli scheletrici e cellule di Schwann nella cultura di un mese. Il saggio funzionale di NMJ ha anche dimostrato che la contrazione dei miotubi può essere innescata da Ca^{++ poi} inibita dal curaro, un inibitore del recettore dell'acetilcolina (AChR), in cui il segnale stimolante viene trasmesso attraverso NMJ. Questo approccio semplice e robusto ha derivato con successo la complessa struttura di NMJ con connettività funzionale. Questo NMJ umano in vitro, con le sue strutture e funzioni integrate, ha un potenziale promettente per lo studio dei meccanismi patologici e dello screening composto.