杜克大学的生物医学工程师创造了一种新方法来研究和测试罕见肌肉疾病的治疗方法，称为铁蛋白病或LGMD2B。它们在实验室中从干细胞中生长出复杂、功能性的 3D 肌肉组织，模仿患者的症状和治疗反应。
他们的第一项研究揭示了LGMD2B活动能力丧失背后的生物学机制。他们表明，结合现有的治疗方法可能会缓解一些最严重的症状。
LGMD2B影响全球每百万人中约有8人。与更常见的杜氏肌营养不良症不同，LGMD2B影响男性和女性，在以后的生活中（十几岁或二十出头）出现，很少致命。然而，患者的腿部和肩部严重无力，通常需要终身使用轮椅。
LGMD2B是由一种遗传性疾病引起的，这种疾病会阻止身体产生功能性铁蛋白，而功能性铁蛋白对肌肉功能至关重要。目前尚无获批的治疗方法或治愈方法。Dysferlin具有许多作用，包括修复肌肉膜，调节肌肉收缩的钙和控制新陈代谢。受影响的肌肉在退化并被脂肪细胞取代之前会积累脂肪，即使在肌肉萎缩症中也是一种罕见的现象。
研究具有挑战性，因为小鼠模型表现出轻微的症状，使研究缓慢而复杂。老鼠仍然可以走路，直到寿命接近一半才出现症状。此外，在其他细胞类型中也发现了铁蛋白，小鼠和患者的代谢变化使理解这种疾病变得复杂。
Bursac 和他的同事 Alastair Khodabukus 使用他们开发了近十年的工程肌肉平台来克服这些挑战。Bursac实验室是第一个在培养皿中培养收缩功能性人类骨骼肌的实验室，他们已经改进了这一过程，以研究肌肉力量，新陈代谢和修复。该系统使他们能够专注于dysferlin对骨骼肌的影响，而不会受到其他细胞类型或改变的血液代谢物谱的干扰。
他们的研究使用了耆那教基金会提供的来自LGMD患者的诱导多能干细胞（IPSC）。他们将这些干细胞成熟成肌肉纤维，并在六周内对其进行了测试。实验室培养的肌肉表现出与患者相似的问题。该模型在培养皿中复制了该疾病的许多临床方面，这为LGMD2B的肌肉特异性方面提供了新的见解。
研究人员发现，肌肉力量的丧失是由于钙处理的问题，而不是肌肉结构或大小。当钙在肌肉细胞中释放时，就会发生肌肉收缩。然而，在患病细胞中，钙泄漏会减少可用于收缩的量，导致肌肉变弱。
他们还发现，缺乏铁蛋白会阻止肌肉细胞修复，并导致肌肉纤维中的脂肪堆积。这在一定程度上是由于无法燃烧脂肪酸作为能量，这让医学界感到困惑。
研究人员测试了两种通过小鼠模型鉴定的药物，但尚未在人体上进行测试。丹曲林旨在阻止肌肉细胞的钙泄漏，最近被批准用于杜氏肌营养不良症的诺龙也显示出潜力。
这些药物共同防止了钙泄漏，帮助修复细胞膜，并恢复了肌肉力量。它们还减少了肌肉脂肪的堆积，但并没有完全防止或改善脂肪燃烧。
该团队计划在他们的实验中添加免疫细胞和脂肪细胞，以增加复杂性并更好地了解新陈代谢中断。他们还旨在寻找恢复肌肉力量和修复的新药。
杜克大学（Duke University）的研究科学家阿拉斯泰尔·霍达布库斯（Alastair Khodabukus）说 ：「目前，我们有一个基本的肌肉系统。我们需要研究免疫细胞、脂肪细胞和肌肉细胞之间的相互作用，以了解是什么导致了患者的肌肉流失和脂肪替代。
