犹他州立大学的研究人员正在用蚕丝培育骨骼肌细胞，有望为治疗肌肉萎缩带来更好的方法。这是对传统细胞培养方法的改进想法。

当科学家们试图了解疾病和检测治疗方法时，他们通常在平面(比如培养皿)培养细胞模型。但是在二维表面生长细胞有其局限性——主要是因为大部分组织都是3维的，肌肉组织也不例外——二维细胞培养显然无法真正模拟组织。因此，研究人员开发出了一种三维细胞培养表面，将丝纤维包裹在丙烯酸材料的“底盘”上，让细胞生长在丝纤维上。该研究小组同时使用了天然蚕丝和转基因蚕丝，后者是由经过蜘蛛丝基因修饰的蚕产生的（！）。

天然蚕丝被用作三维细胞培养模型已有先例，但这是第一次将转基因蚕丝用于骨骼肌建模。生物工程系的Elizabeth Vargis、马修·克莱格和雅各布·巴尼，以及生物系的贾斯汀·琼斯、托马斯·哈里斯和张晓丽在《ACS生物材料科学与工程杂志》上发表了他们的研究结果。

事实证明，在蚕丝上生长的细胞比在普通培养皿表面生长的细胞更接近于模拟人类骨骼肌。这些细胞表现出增加的机械灵活性和肌肉收缩所需基因的表达增加。蚕丝还可以促进适当的肌肉纤维排列，这是强健肌肉建模的必要元素。

骨骼肌负责移动骨骼，稳定关节，保护内脏器官。这些肌肉的退化有多种原因，而且可能发生得很快。例如，仅仅两周的固定后，一个人可能会失去近四分之一的股四头肌力量。要理解肌肉为何会如此迅速地萎缩，必须从细胞水平开始，让细胞生长得更好地反映现实。

“我研究的首要目标是建立更好的体外模型，”USU生物工程副教授Elizabeth Vargis说。“研究人员在二维平台上培养细胞，并不能真实反映实际情况，而基于二维模型结果转向动物模型，然后转向临床试验，绝大多数都失败了。我正试图从第一步开始，通过开发更真实的正常和病变组织的体外模型做进一步的努力。”