尽管心肌细胞移植研究已显示出治疗心肌梗死的潜力,但临床心肌修复疗法的主要障碍在于难以获得相对均质的心室肌细胞用于移植。人类胚胎干细胞(hESCs)是心肌细胞的有前景来源。本文报道,在hESCs的心脏分化过程中,类视黄醇信号调控心房与心室肌细胞的命运决定。我们发现,Noggin和泛视黄酸受体拮抗剂BMS-189453(RAi)均能显著提高hESCs的心脏分化效率。为研究类视黄醇功能,我们比较了Noggin+RAi处理组与Noggin+RA处理组。结果显示,Noggin+RAi处理组中心室特异性基因IRX-4的表达水平显著升高。另一心室特异性标志物MLC-2V在Noggin+RAi处理组的大多数心肌细胞中表达,而在Noggin+RA处理组中不表达。流式细胞术和电生理研究表明,在64.7±0.88%的心脏分化效率下,Noggin+RAi处理组中83%的心肌细胞具有胚胎心室样动作电位;在50.7±1.76%的心脏分化效率下,Noggin+RA处理组中94%的心肌细胞具有胚胎心房样动作电位。这些结果通过评估两组心肌细胞钙火花模式和特性的成像研究得到进一步证实。这些发现表明,类视黄醇信号指定了hESCs的心房与心室分化。本研究还表明,通过特异性调控Noggin和类视黄醇信号,可以高效地从hESCs衍生出相对均质的胚胎心房样和心室样肌细胞群体。
通过交替类视黄醇信号直接从人类胚胎干细胞分化出心房和心室肌细胞
核心摘要:
本文报道了通过调控类视黄醇信号,从人类胚胎干细胞高效分化出相对均质的心房和心室肌细胞的方法。研究发现,Noggin与视黄酸受体拮抗剂BMS-189453联合处理可显著提高心室肌细胞分化效率,而Noggin与视黄酸联合处理则促进心房肌细胞分化。该研究为心肌修复治疗提供了重要的细胞来源。