杜克大學的生物醫學工程師創造了一種新方法來研究和測試罕見肌肉疾病的治療方法，稱為鐵蛋白病或LGMD2B。它們在實驗室中從幹細胞中生長出復雜、功能性的 3D 肌肉組織，模仿患者的癥狀和治療反應。
他們的第一項研究揭示了LGMD2B活動能力喪失背後的生物學機制。他們表明，結合現有的治療方法可能會緩解一些最嚴重的癥狀。
LGMD2B影響全球每百萬人中約有8人。與更常見的杜氏肌營養不良癥不同，LGMD2B影響男性和女性，在以後的生活中（十幾歲或二十出頭）出現，很少致命。然而，患者的腿部和肩部嚴重無力，通常需要終身使用輪椅。
LGMD2B是由一種遺傳性疾病引起的，這種疾病會阻止身體產生功能性鐵蛋白，而功能性鐵蛋白對肌肉功能至關重要。目前尚無獲批的治療方法或治愈方法。Dysferlin具有許多作用，包括修復肌肉膜，調節肌肉收縮的鈣和控制新陳代謝。受影響的肌肉在退化並被脂肪細胞取代之前會積累脂肪，即使在肌肉萎縮癥中也是一種罕見的現象。
研究具有挑戰性，因為小鼠模型表現出輕微的癥狀，使研究緩慢而復雜。老鼠仍然可以走路，直到壽命接近一半才出現癥狀。此外，在其他細胞型別中也發現了鐵蛋白，小鼠和患者的代謝變化使理解這種疾病變得復雜。
Bursac 和他的同事 Alastair Khodabukus 使用他們開發了近十年的工程肌肉平台來克服這些挑戰。Bursac實驗室是第一個在培養皿中培養收縮功能性人類骨骼肌的實驗室，他們已經改進了這一過程，以研究肌肉力量，新陳代謝和修復。該系統使他們能夠專註於dysferlin對骨骼肌的影響，而不會受到其他細胞型別或改變的血液代謝物譜的幹擾。
他們的研究使用了耆那教基金會提供的來自LGMD患者的誘導多能幹細胞（IPSC）。他們將這些幹細胞成熟成肌肉纖維，並在六周內對其進行了測試。實驗室培養的肌肉表現出與患者相似的問題。該模型在培養皿中復制了該疾病的許多臨床方面，這為LGMD2B的肌肉特異性方面提供了新的見解。
研究人員發現，肌肉力量的喪失是由於鈣處理的問題，而不是肌肉結構或大小。當鈣在肌肉細胞中釋放時，就會發生肌肉收縮。然而，在患病細胞中，鈣泄漏會減少可用於收縮的量，導致肌肉變弱。
他們還發現，缺乏鐵蛋白會阻止肌肉細胞修復，並導致肌肉纖維中的脂肪堆積。這在一定程度上是由於無法燃燒脂肪酸作為能量，這讓醫學界感到困惑。
研究人員測試了兩種透過小鼠模型鑒定的藥物，但尚未在人體上進行測試。丹曲林旨在阻止肌肉細胞的鈣泄漏，最近被批準用於杜氏肌營養不良癥的諾龍也顯示出潛力。
這些藥物共同防止了鈣泄漏，幫助修復細胞膜，並恢復了肌肉力量。它們還減少了肌肉脂肪的堆積，但並沒有完全防止或改善脂肪燃燒。
該團隊計劃在他們的實驗中添加免疫細胞和脂肪細胞，以增加復雜性並更好地了解新陳代謝中斷。他們還旨在尋找恢復肌肉力量和修復的新藥。
杜克大學（Duke University）的研究科學家阿拉斯泰爾·霍達布庫斯（Alastair Khodabukus）說 ：「目前，我們有一個基本的肌肉系統。我們需要研究免疫細胞、脂肪細胞和肌肉細胞之間的交互作用，以了解是什麽導致了患者的肌肉流失和脂肪替代。
