فنوتیپ کردن عمقی کاردیومیوسیت های دهلیزی و بطنی مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی

تاریخ انتشار: یکشنبه 24 تیر 1397 | امتیاز: Article Rating

تولید جمعیت یکدست از کاردیومیوسیت های(CMs) خاص زیرنوع و مشتق از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCs) و فنوتیپ کردن جامع آن ها برای درک بهتر مکانیسم های بیماری مربوط به زیر نوع حیاتی است و ابزاری برای تکوین داروهای مختص بطن محسوب می شود. هدف این مطالعه به کار بردن روشی ساده و موثر برای تمایز iPSCها به زیرنوع های کاردیومیوسیتی دارای عملکرد خاص در یک شرایط بدون فیدر و بدست آوردن درک کامل از ویژگی های مولکولی، زیست شناسی سلولی و عملکردی iPSC-CMها روی سطج تک سلولی و عضلات قلبی مهندسی شده(EHM) بود. بوسیله فعال شدن مختص مرحله پیام رسانی اسید رتینوئیک در کشت های تک لایه و به خوبی تعریف شده، ما نشان دادیم که پیش سازهای قلبی می توانند به طور مستقیم به جمعیتی همگون از کاردیومیوسیت های دهلیزی تبدیل شوند. با ترکیب پروفایل کردن ترانسکریپتوم و پروتئوم زیر نوع های iPSCs-CM با مشخصه های عملکردی از طریق پتانسیل عمل اپتیکال و تصویر برداری کلسیم و آنالیزهای انقباضی در عضلات قلبی مهندسی شده، ما نشان دادیم که iPSCs-CMهای دهلیزی و بطنی و عضلات قلبی مهندسی شده، به ترتیب با عضلات دهلیزی و بطنی مرتبط هستند. این مطالعه درک جامعی از هویت مولکولی و عملکردی خاص iPSCs-CMهای دهلیزی و بطنی و  عضلات قلبی مهندسی شده ارائه می کند و از مناسب بودن آن ها برای مدل سازی بیماری ها و غربالگری دارویی مختص قلب حمایت می کند.

JCI Insight. 2018 Jun 21;3(12). pii: 99941. doi: 10.1172/jci.insight.99941. [Epub ahead of print]

Deep phenotyping of human induced pluripotent stem cell-derived atrial and ventricular cardiomyocytes.

Cyganek L1,2, Tiburcy M2,3, Sekeres K4, Gerstenberg K1, Bohnenberger H5, Lenz C6,7, Henze S1, Stauske M1,2, Salinas G8, Zimmermann WH2,3, Hasenfuss G1,2, Guan K1,2,4.

Abstract

Generation of homogeneous populations of subtype-specific cardiomyocytes (CMs) derived from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) and their comprehensive phenotyping is crucial for a better understanding of the subtype-related disease mechanisms and as tools for the development of chamber-specific drugs. The goals of this study were to apply a simple and efficient method for differentiation of iPSCs into defined functional CM subtypes in feeder-free conditions and to obtain a comprehensive understanding of the molecular, cell biological, and functional properties of atrial and ventricular iPSC-CMs on both the single-cell and engineered heart muscle (EHM) level. By a stage-specific activation of retinoic acid signaling in monolayer-based and well-defined culture, we showed that cardiac progenitors can be directed towards a highly homogeneous population of atrial CMs. By combining the transcriptome and proteome profiling of the iPSC-CM subtypes with functional characterizations via optical action potential and calcium imaging, and with contractile analyses in EHM, we demonstrated that atrial and ventricular iPSC-CMs and -EHM highly correspond to the atrial and ventricular heart muscle, respectively. This study provides a comprehensive understanding of the molecular and functional identities characteristic of atrial and ventricular iPSC-CMs and -EHM and supports their suitability in disease modeling and chamber-specific drug screening.

PMID: 29925689
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان