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肌萎缩侧索硬化(amyotrophic lateral sclerosis, ALS )也称Lou Gehrig氏病,早在1869年由Charcot首先报道,是中枢神经系统的一种慢性进行性变性疾病,以脊髓、脑干和大脑选择性的运动神经元变性为特征,临床表现为缓慢起病、进行性发展的肌肉无力、萎缩。ALS是一种致死性疾病,患者多在首次出现症状后的3-5年内死于呼吸衰竭。根据其发病和遗传特点可分为家族型肌萎缩侧索硬化(Familial Amyotrophic Lateral Sclerosis,FALS)和散发型肌萎缩侧索硬化(Sporadic Amyotrophic Lateral Sclerosis,SALS),其中FALS不足10%,而SALS则占整体ALS的90%以上。FALS主要是由于编码Cu/Zn超氧化物歧化酶(SOD1)的基因突变引起,其突变位点在21号染色体长臂Cu/Zn SOD基因内,即21q22.1-22.2。SALS目前病因不清,其发病机制可能主要集中在以下几个方面:①谷氨酸的兴奋毒作用和钙离子超载;②自由基的毒性作用;③自身免疫机制;④线粒体功能异常;⑤神经丝的过度磷酸化;⑥神经营养因子缺乏等。尽管对运动神经元变性的机制,有了一些了解。随着人口社会的老龄化,ALS仍是最严重的致死性疾病之一。美国FDA批准的唯一用于ALS临床的药物—riluzole也只能延缓病程的进展。目前仍无确实有效的治疗方法。由于尸体解剖资料为终末期改变,无法对该病的早期干预进行深入研究,这些都局限了ALS的深入研究。因此实验模型的建立至关重要。目前,ALS的实验模型主要集中在体外培养模型和转基因模型上。传统的运动神经元单细胞培养优点是干扰因素少,能直观、动态地观察神经元的形态和功能变化以及对药物的反应;其缺点是操作复杂,技术要求极高,且细胞存活时间太短,不适合研究像ALS这样的慢性进行性变性疾病,且纯运动神经元培养不能模拟体内复杂的生理环境,不能反应神经元与胶质细胞的相互作用,因此不是研究ALS的理想的实验模型。脑片和脊髓片的器官型培养,可以长时间地存活,并可维持相对完整的形态,保持神经元与神经元之间以及神经元与胶质细胞间的突触联系,