TGF-β1联合内脏内胚层END-2细胞诱导胚胎干细胞分化为心肌细胞及与凋亡的关系

目的: 探讨体外诱导胚胎干细胞(ESCs)向心肌细胞分化过程中分化与凋亡的关系,为优化组织工程的种子细胞提供依据。方法: 先将ESCs悬浮培养形成2-3 d拟胚体(embryoid bodies,EBs),再向培养液中添加转化生长因子-β1(TGF-β1)，以及与内脏内胚层样END-2细胞条件培养液共培养联合诱导ESCs向心肌细胞分化。以自然分化为对照组。 激光共聚焦显微技术检测心肌细胞特异性肌钙蛋白T(TnT)的表达,透射电镜观察分化心肌细胞的超微结构。用AnnexinⅤ/PI双染后，在流式细胞仪上检测ESCs分化过程中的凋亡情况。 结果: EBs经TGF-β1诱导后,有（43.00±2.08）%的拟胚体出现自发节律性收缩,表达心肌细胞特异性蛋白TnT,以及观察到心肌样超微结构，尤其是联合TGF-β1和END-2细胞条件培养液诱导,自发性收缩的拟胚体高达（88.00±1.42）%(P＜0.01),收缩区域较大且拥有较成熟的心肌样结构。然而自然分化组发生自发节律性收缩的拟胚体只有（12.00±1.53)%。经2种诱导条件诱导后，检测两者的凋亡率分别为（5.58±0.65）%,(9.60±0.75)%(P＜0.05)。 结论: 联合TGF-β1和内脏内胚层样END-2细胞条件培养液对心肌细胞分化有较高的诱导率，两者发挥协同诱导作用，可能机制是直接诱导ESCs分化或促进不向心肌细胞分化的ESCs凋亡。     

转化生长因子β-1联合内脏内胚层样END-2细胞共培养对小鼠胚胎干细胞体外分化为心肌细胞的实验研究

目的添加转化生长因子_1β(TGF_β1)以及与内脏内胚层样END_2细胞共培养,定向诱导胚胎干细胞(ESCs)分化,探索联合使用化学诱导法与共培养法对ESCs的心肌细胞定向诱导分化作用。方法将ESCs悬浮培养形成2~3 d类胚体(EBs),再向培养液内添加TGF_β1,或(和)将2~3 d EBs与END_2细胞或END_2细胞条件培养液共培养。自然分化为对照组。免疫荧光技术检测心肌细胞特异性肌动蛋白(α_actin)及肌钙蛋白T(TnT)的表达,透射电镜观察分化心肌细胞的超微结构。结果向培养液添加TGF_β1或将2~3 d EBs与END_2细胞或END_2细胞条件培养液共培养,各自有(43±2.08)%(P<0.01),(69±3.61)%(P<0.01),(65±3.06)%(P<0.01)的EBs出现自发节律性收缩,均表达心肌细胞特异性蛋白α_Actin和TnT,观察到心肌样超微结构。自然分化组发生自发节律性收缩的EBs只有(12±1.53)%,尤其是联合使用两种诱导方法,自发性收缩的EBs高达(91±1.52)%(P<0.01),收缩区域较单一诱导组大,且细胞形态较单一。结论联合使用化学诱导和共培养2种诱导法对ESCs的心肌细胞定向分化有协同作用。     

与心肌细胞共培养的小鼠胚胎干细胞向心肌样细胞分化

目的 探讨心肌细胞促进胚胎干细胞（ESCs）分化为心肌样细胞的诱导作用。方法 收集小鼠3.5d胚龄的囊胚,将其培养在小鼠胚胎成纤维细胞饲养层上,4～5d后取内细胞团接种在饲养层上分离培养出ESCs。取3～5代ESCs,先将ESCs悬浮培养形成2～3d的拟胚体(EBs),再与新生大鼠心肌细胞共培养诱导向心肌细胞分化,相差显微镜下观察分化细胞的形态学变化,免疫细胞荧光技术检测心肌细胞特异性肌钙蛋白T(TnT)、α－肌动蛋白（α-Actin）的表达。结果 诱导第3天起可见自发性、有节律跳动的拟胚体出现,12d时第2组约有93%的拟胚体出现节律性收缩,显著高于其他各组,均表达心肌细胞特异性蛋白cTnT、а-actin,心肌细胞直接接触诱导组其分化比率达56.5%,高于其他各组,并且分化的细胞形态较单一。结论 心肌细胞和心肌细胞裂解液均可诱导ESCs向心肌细胞定向分化,且心肌细胞的诱导作用强于心肌细胞裂解液。     

转化生长因子-β2在促进胚胎干细胞分化成心肌细胞过程中对GATA6表达的影响

目的:研究转化生长因子-β2(TGF-β2)在促进胚胎干细胞(ESCs)分化成心肌细胞中对GATA6表达的影响。方法:用"悬滴"法研究ESCs分化成心肌细胞。将ESCs(CGR8)分为对照组、TGF-β2(2 ng/ml)处理组和TGF-β2(10 ng/ml)处理组。第7天测量拟胚体(EBs)的直径,第14天统计贴壁拟胚体自发节律性跳动的百分数,免疫组织化学和免疫印迹检测GATA6的表达变化。结果:TGF-β2(10 ng/ml)可显著促进拟胚体生长,提高贴壁拟胚体跳动的百分数和促进高贴壁拟胚体中GATA6的表达。结论:TGF-β2促进ESCs分化成心肌细胞,可能与其上调GATA6表达相关。     

成熟心肌细胞诱导胚胎干细胞定向分化为心肌样细胞

目的： 拟证实成熟心肌细胞对胚胎干细胞（ESCs）定向分化的诱导作用。方法：分离培养SD大鼠乳鼠心肌细胞,以DAPI（4’6-联眯-2-苯基吲哚）染核作为细胞标记。取昆明小鼠3.5-4 d的囊胚培养后分离出ESCs,以1和（或）2代的小鼠ESCs细胞团与心肌细胞共培养。录像动态观察ESCs向心肌细胞分化的情况;分别于共培养后3、7、14 d对ESCs行肌钙蛋白T（cTnT）免疫荧光染色检测。结果：1代或2代的ESCs和/或细胞团与心肌细胞共培养约7 d左右出现成节律搏动的心肌样细胞;最好实验批次,可计数到1/4以上的ESCs和/或ESCs细胞团出现节律性搏动。心肌细胞共培养体系中添加0.6% DMSO时,节律搏动的心肌样细胞分化率未见提高。心肌细胞诱导组,记录已搏动和未搏动ESCs诱导分化后心肌样细胞cTnT蛋白荧光染色阳性;ESCs与心肌成纤维细胞共培养诱导组,分化的细胞cTnT蛋白荧光染阴性;0.6% DMSO诱导组约3％的细胞cTnT蛋白荧光染色阳性;DMSO联合心肌细胞诱导组,结果与单纯心肌细胞诱导组相似。结论：未经建系操作的ESCs可直接诱导分化为节律搏动的心肌细胞;成熟心肌细胞与ESCs共培养状态下,成熟心肌细胞是ESCs定向分化较强的诱导因素。     

类胚体中残留胚胎干细胞数量与其致瘤性相关性的初步研究

目的 探讨类胚体(EBs)中残留未分化胚胎干细胞(ESCs)的数量与其致瘤性的相关性.方法 小鼠R1胚胎干细胞株,体外类胚体诱导分化10d,流式细胞仪检测残留未分化ESCs表面标志SSEA-1阳性率.将第10天EBs消化打散后重新给予ESCs常规培养体系培养,观察EBs中残留未分化ESCs形态,流式细胞仪检测残留细胞表面标志物;第10天EBs消化打散后以104～2×106细胞量分别注射至裸鼠四肢肌肉内,观察不同细胞数量与畸胎瘤形成的相关性.结果 ESCs分化为EBs 10 d后有(13.5±0.75)%的细胞表达SSEA-1,提示存在残留未分化ESCs.残留未分化细胞生长形态呈克隆样,高表达SSEA-1等未分化ESCs标志.EBs消化打散后仅在注射2×l06个细胞的部位形成畸胎瘤,瘤体组织中存在成熟的内胚层、中胚层和外胚层组织,其余各组均未见畸胎瘤的形成.结论 胚胎干细胞分化为类胚体后仍存在残留未分化胚胎干细胞,并需要一定细胞数量才具有致瘤性.     

PMA体外诱导小鼠多能干细胞向心肌细胞的分化

目的研究丙二醇甲醚醋酸酯(PMA)对小鼠诱导多能干细胞体外分化为心肌细胞的影响,以建立一种高效安全的体外诱导i PSC分化为心肌细胞的实验方法。方法用悬滴法形成拟胚体(EBs),PMA诱导其向心肌细胞定向分化。免疫细胞学标记检测心肌肌钙蛋白T(c Tn T)和α横纹肌辅肌动蛋白(α-actinin)的表达;RT-PCR和q-PCR检测Brachyury,c Tn T,MLC2a,NKX2.5和GATA4等mRNA的表达。以添加相应DMSO作为对照组,观察各组出现搏动拟胚体的数量,计算分化比率。结果 PMA诱导小鼠诱导多能干细胞分化为心肌细胞的最佳浓度为100 nmol/L,此时拟胚体搏动率可达53%,显著高于对照组(12%),且PMA诱导产生的心肌细胞表达多种心肌蛋白及基因,具有心肌细胞的结构特征。结论 PMA能够促进mi PSC在体外定向分化为心肌样细胞。     

小鼠胚胎干细胞来源的心肌细胞系的建立

目的 建立模拟细胞微环境、促进细胞分化的三维培养体系,以体外诱导和培养小鼠胚胎干细胞 (mES-D3)来源的心肌细胞。方法 将mES细胞通过悬浮培养获得拟胚体（EBs）后转入Matrigel? Matrix 3D培养体系中培养。用形态学观察计数收缩集落的数量和频率;用免疫组织化学和RT-PCR检测心肌细胞分化相关基因的表达。结果 在Matrigel?中培养5d左右,可观察到自发节律收缩的EBs,频率约为40～50次/min;继续培养3d左右,频率约为80～90次/min;到45d左右大部分集落最终收缩。分化为心肌细胞所表达的特异性蛋白cTnT, Desmin, Actin表达呈阳性,并表达心肌特异性基因cTnT, NKX2E, GATA-4和MLC-2v。结论 mES细胞来源的EBs在Matrigel?培养体系中能够分化为心肌细胞,籍此我们建立了一株细胞系。     

抗坏血酸体外诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化

目的:探讨抗坏血酸作为诱导剂对小鼠胚胎干细胞(mESC)分化为心肌细胞的影响,建立一种体外诱导mESC分化为心肌细胞的实验方法。方法:采用直接悬浮培养法使mESC形成拟胚体(EBs),用含不同浓度抗坏血酸的分化培养基对其进行诱导分化,摸索最佳的诱导分化条件。结果:抗坏血酸诱导mESC分化为心肌细胞的最佳浓度为0.1mg/ml,约为70%的EBs出现跳动的心肌合胞体,显著高于不添加任何诱导剂的对照组。抗坏血酸诱导产生的心肌细胞表达多种心肌蛋白,具有心肌细胞的结构特征。结论:抗坏血酸能够促进mESC向心肌细胞分化,应用抗坏血酸体外诱导mESC向心肌细胞分化是一种较为理想的体外诱导方法。     

肝细胞生长因子对鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞的作用

目的观察肝细胞生长因子(HGF)在胚胎干细胞(ESC)向心肌细胞分化过程中的作用。方法制备小鼠胚胎成纤维细胞饲养层(FL),复苏的E14细胞接种在FL上,经直接悬浮法形成拟胚体(EBs),诱导组每孔加2m L胚体完全培养液再加15 ng/m L HGF,对照组只加入胚体完全培养液每孔2ml,免疫荧光染色激光共聚焦扫描显微镜下观察细胞心肌特异性蛋白Mlc-1v的表达,透射电子显微镜下观察分化细胞的超微结构特征。结果制备的FL细胞为长梭型,呈条索状或漩涡状排列,复苏在FL上的ES-E14细胞呈圆形、椭圆形克隆,经悬浮培养后即可见球形悬浮状EBs。诱导分化后第12d的细胞其心肌Mlc-1v蛋白表达阳性,透射电子显微镜下可见细胞核的周围有许多不规则成束的肌丝分布。结论肝细胞生长因子可以促进胚胎干细胞分化为心肌样细胞。     

应用5-氮胞苷体外诱导P19细胞分化为心肌细胞

目的 探讨P19细胞体外经5-氮胞苷(5-aza)诱导向心肌细胞分化的特征.方法 将P19细胞接种于铺有琼脂的培养皿中,用含不同浓度5-aza的培养基诱导培养7d,细胞悬浮生长形成类胚体(EBs).将EBs用生长培养基黏附培养,观察细胞收缩情况;免疫细胞荧光检测α一横纹肌肌动蛋白(asarcomeric actin)、心肌肌钙蛋白(cTnT)的表达;RT-PCR检测GATA-4、a-MHC基因表达,鉴定细胞分化.结果 将5-aza诱导形成的:EBs黏附培养后,在EBs周围的生长晕中出现自发性节律收缩的细胞团片,α-sarcomeric:actin及cTnT染色阳性,表达GATA-4、αMHC基因.10μmol/L5-aza处理组心肌细胞分化率较高.结论 5-aza暴露结合悬浮培养可诱导P19细胞向心肌细胞分化,其分化与5-aza浓度有关.     

体外分化过程中小鼠拟胚体的细胞学特征及基因表达模式

目的探讨小鼠胚胎干细胞来源的拟胚体(EBs)形成以及分化发育90d过程中的形态学特征及基因表达模式。方法将小鼠胚胎干细胞通过悬浮培养获得EBs,EBs在不添加其他诱导因子的体系中连续悬浮培养,采用形态学观察、免疫组织化学染色和RT-PCR检测EBs培养过程中的细胞发育分化特征和基因表达模式。结果将胚胎干细胞转移到去除白血病抑制因子(LIF)的悬浮培养液中培养24h左右即可形成EBs;培养3d左右,部分EBs出现简单胚体结构;在EBs分化7d左右,逐步向空腔化胚体发育;培养9d左右,EBs可发育为原始的囊性胚体结构;培养11d左右,EBs形成典型的、结构完整的三胚层结构。HE染色结果显示,发育早期的EBs包含大量尚未完全分化的ES细胞,随着培养时间的延长,EBs向空腔化、囊性胚体发育,逐渐形成类似于早期组织的形态。悬浮培养7周左右,EBs的发育分化基本停止。免疫组织化学染色结果表明,中胚层心肌细胞特异性标志蛋白cTnT,外胚层特异性标志蛋白Nestin在15d的EBs中表达呈阳性。RT-PCR检测也显示形成的EBs表达外胚层特征性基因Vimentin、Nestin,中胚层特征性基因Flk-1、Gata-1和内胚层特征性基因Transthyretin、-αfetoprotein。结论小鼠胚胎干细胞来源的EBs具有分化为3个胚层的能力,EBs形成的三维结构能够有效的启动细胞的分化;EBs来源的三胚层细胞的发育分化时序和特征,将为鉴定胚胎干细胞来源的分化细胞提供重要参照。     

淫羊藿苷体外诱导小鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞

目的研究淫羊藿苷(icariin,ICA)体外诱导小鼠胚胎干细胞(embryonic stem cells,ESCs)ES-E14细胞分化为心肌细胞的作用。方法复苏的ESCs经直接悬浮法形成拟胚体(EBs),应用ICA定向诱导,相差显微镜下观察分化细胞的形态学变化,免疫细胞荧光技术及Western blot(WB)分别检测心肌细胞特异性肌钙蛋白I(TnI)、心室肌球蛋白轻链(Mlc-1v)的蛋白表达及表达量的变化;透射电镜观察分化细胞的超微结构。结果经ICA诱导后第5天的EBs出现了细胞跳动点,ICA诱导后第3天的细胞心肌细胞特异性肌钙蛋白I(TnI)、心室肌球蛋白轻链(Mlc-1v)的蛋白表达均阳性,于诱导后的第3天(早期)、第12天(中期)及第20天(晚期)心肌细胞特异性肌钙蛋白I(TnI)、心室肌球蛋白轻链(Mlc-1v)的表达逐渐增多,晚期明显高于早期及中期;透射电镜下可见大量平行排列的肌丝。结论用直接悬浮法,ICA体外能诱导鼠ESCs分化为心肌细胞,分化的心肌细胞两种心肌特异性结构蛋白量的表达随分化进程的进展逐渐增多。     

CREG基因沉默诱导小鼠ESCs来源的EBs自发性凋亡

目的: 探讨E1A激活基因阻遏子(CREG)基因沉默诱导鼠源性胚胎干细胞(ESCs)来源的胚胎小体(EBs)自发性凋亡的作用。方法: 应用pDS-shRNA-CREG逆转录病毒真核表达载体和绿色荧光蛋白(GFP)的对照载体,感染鼠源性胚胎干细胞R1,筛选获得稳定的细胞克隆(R1-shCREG和R1-GFP);用小鼠胚胎成纤维细胞株STO作为饲养细胞,进行R1、R1-shCREG和R1-GFP细胞培养。倒置显微镜观察3种ESCs的生长情况。碱性磷酸酶(AKP)染色和小鼠心肌接种畸胎瘤形成实验检测转染后ESCs分化情况。当ESCs生长至亚融合状态时进行传代,去除白血病抑制因子(LIF)并悬浮培养制备EBs。用RT-PCR技术和Western blotting方法分别检测3组EBs培养7 d时CREG和cleaved caspase-3蛋白和mRNA的表达, Annexin V/PI流式细胞术检测EBs细胞凋亡情况。结果: 经pDS-shRNA-CREG逆转录病毒真核表达载体及 GFP的质粒载体转染获得稳定转染的细胞克隆。AKP染色证实R1、R1-GFP和R1-shCREG 3组ESCs均保持未分化状态。同时,体内和体外分化研究证实,R1和R1-GFP组细胞具有三胚层分化能力,小鼠心肌内注射的ESCs形成畸胎瘤组织;而R1-shCREG则不能够形成畸胎瘤类似物,细胞分化能力降低,且细胞死亡现象增加。培养7 d的R1-shCREG/EB组 CREG蛋白表达量较R1/EB组和R1-GFP/EB组均降低; CREG的mRNA表达下降;而cleaved caspase-3 mRNA和蛋白表达均显著升高;同时, R1-shCREG/EB细胞凋亡率明显升高。结论: 下调CREG表达可抑制ESCs分化,促进ESCs来源的EBs细胞凋亡的发生。     

H9C2细胞培养液诱导大鼠骨髓间充质干细胞向心肌样细胞分化

背景:文献报道间充质干细胞经体外化学药物诱导或自体移植体内诱导或模拟心肌样微环境体外诱导等方法可不同程度的诱导心肌细胞分化,但这些方法诱导率低、操作复杂、毒副作用大。目的:验证心肌细胞株H9C2细胞培养液对骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞的诱导作用。方法:运用全骨髓贴壁筛选法分离培养大鼠间充质干细胞,制备H9C2细胞培养液作为诱导培养液,将间充质干细胞诱导培养1,3,5,7 d;以单独10%F12-DMEM培养液培养的H9C2细胞为阳性对照组;单独10%F12-DMEM培养液培养的间充质干细胞为阴性对照组。用免疫荧光法和western-blot检测其肌钙蛋白T、心肌细胞结蛋白的表达,用实时荧光定量检测其心肌细胞特征性基因α-肌球蛋白重链和β-肌球蛋白重链mRNA的表达。结果与结论:H9C2细胞培养液诱导间充质干细胞培养7 d,间充质干细胞增殖分化细胞中肌钙蛋白T阳性细胞达(16±7)%,显著高于对照组(P0.05);与阴性对照组比较,western-blot检测诱导培养间充质干细胞后分化细胞肌钙蛋白T表达明显上调(P0.05),结蛋白表达明显上调(P0.05);RT-PCR检测分化细胞α-肌球蛋白重链与β-肌球蛋白重链mRNA表达均上调(P0.05)。结果提示H9C2细胞培养液能诱导间充质干细胞向心肌样细胞分化。     

CaSR在淫羊藿苷诱导的胚胎干细胞向心肌细胞分化中的作用

 目的: 观察钙敏感受体(calcium sensing receptor,CaSR)对淫羊藿苷(ICA)诱导小鼠胚胎干细胞向心肌细胞分化的影响。方法: 129小鼠ES-D3细胞经直接悬浮法形成拟胚体(EBs),应用ICA定向诱导,透射电镜观察分化细胞的超微结构;免疫荧光和Western blot分别检测细胞有无α-辅肌动蛋白(α-actinin)和肌钙蛋白I(cTnI)的表达;流式细胞术检测细胞分化率;Western blot检测心肌特异转录因子NKx2.5、GATA-4和CaSR的蛋白表达。结果: ICA诱导2 d后,可见自发性收缩的细胞簇;随着诱导分化时间的延长,α-actinin和cTnI蛋白的表达逐渐增多;CaSR、NKx2.5和GATA-4蛋白在分化早期表达最多,持续表达至晚期;电镜观察分化细胞中可见连接结构、肌丝;CaSR激动剂新霉素能够增加早期EBs中CaSR、NKx2.5和GATA-4的表达,CaSR抑制剂NPS2390能够阻断上述作用。结论: CaSR在胚胎干细胞分化的心肌细胞中有表达,CaSR活化可通过增加NKx2.5和GATA-4的表达促进心肌细胞的分化。     

参麦体外诱导人胚胎生殖细胞向心肌细胞分化

目的:探讨参麦对人胚胎生殖细胞(hEGC)向心肌细胞诱导分化的作用.方法:取5～10周人胚胎生殖腺嵴,进行组织块体外培养,用直接悬浮法使hEGC形成拟胚体(EBs),用不同浓度参麦的培养基对其进行诱导分化,然后取不同时间的细胞做免疫细胞化学显色,鉴定细胞的心肌特异转录因子GATA-4和心肌肌钙蛋白-T(cTnT)表达情况.结果:参麦诱导hEGC分化为心肌细胞的最佳浓度为1g/L,诱导第3周时分化率达57 0%±3 25%,显著高于不添加任何诱导剂的对照组.诱导后细胞形态变成梭形,3周细胞突起相互连接成条索状,且排列方向趋于一致;诱导后第3天即开始出现GATA-4弱表达,第3周时表达最强;诱导后2周,细胞内开始表达cTnT,3周强阳性表达,4周表达明显增强.结论:参麦能够促进hEGC向心肌细胞分化,从而得以建立一种体外诱导hEGC分化为心肌细胞的方法.     

催产素诱导P19细胞分化为心肌细胞的作用

目的研究催产素(OT)在体外诱导P19细胞分化为心肌细胞中的作用。方法将P19细胞用含OT的诱导培养基悬浮培养4d,取其形成的拟胚体(EBs)用不含OT的生长培养基贴壁培养10~12d。用免疫细胞化学、透射电镜等方法对分化的细胞进行鉴定。结果EBs周边生长晕中部分细胞变形、伸长,呈放射状排列。免疫细胞化学染色显示,变形分化的细胞表达α-横纹肌肌动蛋白(α-SCA)和心肌肌钙蛋白T(cTnT),并以OT终浓度1×10-7mol/L的实验组阳性率最高(P<0.01)。透射电镜观察分化细胞具有心肌细胞发育早期的超微结构特征。结论在体外OT能够诱导P19细胞分化为早期的心肌细胞。     

胚胎干细胞R1诱导成胰岛素分泌细胞团的研究

目的 建立体外培养和扩增胚胎干细胞R1(ES-R1)的最佳条件;利用多种生长因子,优化培养条件,体外定向诱导ES-R1分化为胰岛素分泌细胞(IPCs).方法 以丝裂霉索-C处理的MEF为饲养层,培养液中加白血病抑制因子(LIF),ES-R1维持未分化状态并扩增,进行碱性磷酸酶染色.胚胎干细胞(ESCs)悬浮培养制成拟胚体(EBs),对培养至第4d的EBs开始定向诱导,依次加入无血清的ITS培养液,胰岛前体细胞增殖培养液和胰岛分化培养液,每种培养液内各培养6d,获得形态功能较成熟的IPCs.采用DTZ染色、免疫荧光染色、胰岛素刺激实验等方法对IPCs进行检测.结果 ESCs在饲养层细胞上呈克隆状生长,经碱性磷酸酶染色为阳性;EBs经3种诱导液诱导成三维立体的IPCs,IPCs被DTZ染成猩红色,胰岛素和胰高血糖素阳性表达,胰岛素刺激实验阳性.结论 ES-R1在体外培养时,用MEF做饲养层,培养液中添加一定浓度的LIF,可以最好地保持未分化状态并大量增殖.用分阶段添加不同生长因子的方法诱导ES-R1定向分化生成的IPCs在形态和功能上具有胰岛的特性.     

体外电刺激对维生素C诱导的多能干细胞向心肌细胞分化的影响

目的 探讨电刺激在体外对诱导性多能干细胞(iPSCs)向心肌细胞分化的作用.方法 复苏小鼠来源的iPSCs,悬滴培养法形成拟胚体,维生素C诱导其分化,诱导过程按是否给予电刺激分为电刺激组与非电刺激组.观察各组细胞生长情况,记录各组拟胚体出现跳动的时间和跳动拟胚体的数量,计算心肌细胞分化率.共聚焦显微镜成像结合免疫荧光细胞化学检测心肌特异性肌钙蛋白T(c-TnT)的表达.RT-PCR检测干细胞多能性标志因子Oct-4、心肌早期特异性转录因子GATA-4和心肌特异性肌球蛋白0重链(α-MHC)的基因表达.结果 电刺激组拟胚体较非电刺激组分化更快,更早出现搏动,心肌细胞分化率更高[(68.89 +5.09)％ vs(52.22±3.85)％,P＜0.05].两组搏动区域细胞均表达c-TnT,电刺激组细胞c-TnT表达更明显.在诱导过程中,Oct-4表达水平随诱导时间延长逐渐减少,电刺激组较非电刺激组递减更快(P＜0.05).两组均检测到心肌特异性标记分子GATA-4和α-MHC的表达.在诱导分化相同时间点,电刺激组GATA-4和α-MHC表达水平高于非电刺激组(P＜0.05).结论 模拟心脏电学微环境的电刺激有助于维生素C诱导的iPSCs在体外向具有心肌细胞表型特征的细胞分化.