Humana primära muskelceller odlade aneurally i monoskikt sällan kontraktet spontant, eftersom det i avsaknad av en nerv komponent, celldifferentiering begränsad och motor neuron stimulering saknas ^1. Dessa begränsningar hämma in vitro-studie av många neuromuskulära sjukdomar hos odlade muskelceller. Viktigare är att de experimentella begränsningarna i monolayered, odlade muskelceller övervinnas genom funktionell innervation av myofibers med ryggmärgen explantat i samkulturer.

Här visar vi de olika stegen som krävs för att uppnå en effektiv, korrekt innervation av humana primära muskelceller, vilket leder till fullständig differentiering och fiber kontraktion enligt den metod som utvecklats av Askanas ^2. För att göra detta är muskelceller samodlade med ryggmärgen explantat av råttembryon på ED 13,5, med dorsalrotsganglier fortfarande sitter i ryggmärgen skivor. Efter några dagar muskeln fimedlemmar börjar att dra ihop sig och så småningom bli över tvärstrimmig genom innervation av funktionella neurites skjuter från ryggmärgen explantat som ansluter till muskelcellerna. Denna struktur kan bibehållas under flera månader, helt enkelt genom regelbundet utbyte av odlingsmediet.

De tillämpningar av denna ovärderliga verktyg är många, eftersom det utgör en funktionell modell för tvärvetenskapliga analyser av människans muskler utveckling och innervation. I själva verket sker en fullständig de novo neuromuskulära förbindelsen installation i en odlingsskål, vilket tillåter en enkel mätning av många parametrar vid varje steg, i en fundamental och fysiologisk sammanhang.

Bara för att nämna några exempel, genomiska och / eller proteomik studier kan utföras direkt på de båda kulturerna. Dessutom kan pre-och postsynaptiska effekter specifikt och separat bedömas vid den neuromuskulära förbindelsen, eftersom båda delarna kommer från olika arter,råtta och människa, respektive. Den nerv-muskel samodling kan också utföras med humana muskelceller isolerade från patienter som lider av muskel-eller neuromuskulära sjukdomar ^3, och således kan användas som ett screeningsverktyg för läkemedelskandidater. Slutligen krävs ingen speciell utrustning, men en vanlig BSL2 hjälpmedel som behövs för att återskapa en funktionell motorenhet i en kultur maträtt. Denna metod är således värdefullt för både muskel samt neuromuskulära samhällen forskning för fysiologiska och mekanistiska studier av neuromuskulär funktion, i en normal och sjukdom sammanhang.