研究人员使用蚕丝来模拟肌肉组织

犹他州立大学的研究人员正在使用蚕丝来生长骨骼肌细胞，改进了传统的细胞培养方法，并有望为肌肉萎缩带来更好的治疗方法。当科学家试图了解疾病并测试治疗方法时，他们通常会在平坦的塑料表面上培养模型细胞(想想皮氏培养皿)。但是在二维表面上生长的细胞有其局限性，主要是因为肌肉组织是三维的。因此，大学的研究人员通过在缠绕在丙烯酸底盘上的丝纤维上生长细胞来开发三维细胞培养表面。该团队同时使用了天然和转基因蚕丝，后者是由经蜘蛛丝基因修饰的蚕所生产的。

本地蚕丝此前已作为三维细胞培养模型，但是这是第一次，转基因蚕丝被用于骨骼肌肉的造型。生物工程系的Elizabeth Vargis，Matthew Clegg和Jacob Barney，生物系的Justin Jones，Thomas Harris和Zhang Xiaoli在ACS生物材料科学与工程中发表了他们的发现。

与在普通塑料表面上生长的细胞相比，在蚕丝上生长的细胞被证明与人类骨骼肌的模仿更为紧密。这些细胞显示出增加的机械柔韧性和增加了肌肉收缩所需基因的表达。蚕丝还促进了肌肉纤维的正确排列，这是进行强健肌肉建模的必要元素。

图片来源：犹他州立大学

骨骼肌负责移动骨骼，稳定关节和保护内部器官。这些肌肉的退化可能由于多种原因而发生，并且可能迅速发生。例如，仅固定两周后，一个人可能会失去四头肌的几乎四分之一的力量。要如此迅速地了解肌肉如何萎缩，就必须从细胞水平开始，使细胞生长以更好地代表现实。

大学生物工程学副教授伊丽莎白·瓦尔吉斯说：“我研究的总体目标是建立更好的体外模型。” “研究人员在这些2D平台上培养细胞，这不是超级现实的方法，但是可以为我们提供很多信息。基于这些结果，他们通常会转换为动物模型，然后进行临床试验，其中绝大多数我正在尝试通过开发更现实的正常组织和患病组织的体外模型来补充第一步。”

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