换一批
换一批摘要目的:探索人诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells,hiPSCs)分化为心脏类器官的方法.方法:首先通过免疫荧光染色验证hiPSCs多能性标志物的表达;之后将hiPSCs培养为拟胚体(embryoid bodies,EBs),利用双向调控WNT(wingless and Int-1,WNT)信号通路法诱导EBs向心脏类器官分化,记录分化过程中的形态变化.最后,通过免疫荧光染色、实时定量聚合酶链反应(quantitative real-time polymerase chain reaction,qRT-PCR)和微电极阵列(multi-electrode array,MEA)技术检测心脏类器官的细胞成分、基因表达谱、电生理特性和收缩舒张功能,验证心脏类器官分化方案的有效性.结果:免疫荧光染色显示hiPSCs中OCT4和SSEA4高表达.利用双向调控WNT信号的方法成功诱导hiPSCs产生跳动的心脏类器官.免疫荧光染色表明心脏类器官中cTNT阳性心肌细胞比例为(59.3±12.8)％,非心肌细胞比例为(40.7±12.8)％.qRT-PCR结果表明其中非心肌细胞包括平滑肌细胞、成纤维细胞及内皮细胞.与分化15D相比,分化30D的类器官中心肌成熟相关基因和心脏各项功能相关基因表达水平更高.MEA检测结果显示,随分化时间增加,类器官逐渐具备类似在体心脏的电生理特征,跳动频率减小[分化15d时跳动(58±5)vs.30d(38±5)次/min],收缩幅度增加]15d时收缩幅度(8.57±3.7)vs.30d(16.4±5.9)％].结论:通过该方法能使hiPSCs分化出成熟且有功能的心脏类器官.
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