Humane primære muskelceller dyrket aneurally i monolag sjældent kontrakt spontant fordi, i fravær af en nerve komponent, celledifferentiering begrænset og motorisk neuron stimulering mangler ^en. Disse begrænsninger hæmmer in vitro-undersøgelse af mange neuromuskulære sygdomme i dyrkede muskelceller. Vigtigt, kan de eksperimentelle begrænsninger monolayered, dyrkede muskelceller overvindes ved funktionel innervation af myofibre med rygmarv eksplantater i co-kulturer.

Her viser vi de forskellige trin, der kræves for at opnå en effektiv og korrekt innervation af humane primære muskelceller, hvilket fører til fuldstændig differentiering og fiber kontraktion ifølge fremgangsmåden udviklet af Askanas ^2. At gøre dette, er muskelceller co-dyrket med rygmarvsneuroner eksplantater af rotteembryoer ved ED 13,5, med den dorsale rodganglier stadig fastgjort til rygmarven skiver. Efter et par dage, fi musklenmedlemmer begynder at kontrakt og bliver til sidst på tværs af tværstribede gennem innervation af funktionelle neurites fremspringende fra rygmarven eksplantater, der forbinder til muskelceller. Denne struktur kan opretholdes i mange måneder, simpelthen ved regelmæssig udskiftning af dyrkningsmediet.

De anvendelser af denne uvurderligt værktøj er mange, da den udgør en funktionel model for tværfaglige analyser af menneskelig muskel udvikling og innervation. Faktisk forekommer en fuldstændig de novo neuromuskulære junction installation i en dyrkningsskål, der tillader en nem måling af mange parametre ved hvert trin i en grundlæggende og fysiologisk sammenhæng.

Blot for at nævne et par eksempler, genomiske og / eller proteom undersøgelser kan udføres direkte på co-kulturer. Endvidere kan præ-og post-synaptiske virkninger specifikt og separat vurderet ved den neuromuskulære junction, fordi begge komponenter kommer fra forskellige arter,rotte og human hhv. Nerven-muskel co-kultur kan også udføres med humane muskelceller isoleret fra patienter, der lider af muskelvæv eller neuromuskulære sygdomme ^3, og kan således anvendes som et screeningsværktøj til lægemiddelkandidater. Endelig er ikke særligt udstyr, men en regulær BSL2 facilitet bruges til at danne en funktionel motorenheden i en kultur fad. Denne metode er således værdifuldt for både muskler samt de neuromuskulære forskningsmiljøer for fysiologiske og mekanistiske studier af neuromuskulære funktion, i en normal og sygdom sammenhæng.