تولید موثر کاردیومیوسیت های دارای عملکرد از سلول های بنیادی پرتوان القایی عاری از ویروس مشتق از بند ناف انسانی
تاریخ انتشار: دوشنبه 25 تیر 1397
| امتیاز:
پیش از این ما نشان داده ایم که سلول های بنیادی مزانشیمی مشتق از بند ناف انسانی(UC-MSCs) می توانند به سلول های شبه کاردیومیوستی تمایز یابند. با این حال، هیچ سلول منقبض شونده ای طی تمایز مشاهده نشد. در این مطالعه، ما با استفاده از بازبرنامه ریزی mRNA، سلول های بنیادی پرتوان القایی(iPSCs) را از UC-MSCها تولید کردیم و روی تمایز iPSCهای بازبرنامه ریزی شده به کاردیومیوسیت های دارای عملکرد فوکوس کردیم. برای تمایز قلبی، کلاسترهای سلولی به طور خودبخودی منقبض شونده در روز 8 تمایز مشاهده شدند. مطالعات رنگ آمیزی ایمنی و بیان ژن خاص قلب فنوتیپ کاردیومیوسیتی سلول های تمایز یافته را ثابت کرد. مطالعات الکتروفیزیولوژی نشامن داد که iPSCهای مشتق شده از UC-MSCها دارای ظرفیت تمایز به فنوتیپ های شبه گره ای، شریانی و بطنی مبتنی بر مشخصه های پتانسیل عمل بودند و کاردیومیوسیت های تولید شده، به محرک های بتا-آدرنرژیک و موسکارینی پاسخ دهی نشان دادند. علاوه براین، کاردیومیوسیت های تولید شده شار درون سلولی خود بخودی از یون کلسیم را نشان دادند. این نتایج نشان داد که کاردیومیوسیت های دارای عملکرد می توانند از UC-MSCها تولید شوند روش شناسی توصیف شده در این جا می تواند به عنوان پروتکلی مفید برای بدست آوردن کاردیومیوسیت های دارای عملکرد از سلول های بنیادی مزانشیمی انسانی استفاده شود.
Cell Tissue Res. 2018 Jun 30. doi: 10.1007/s00441-018-2875-1. [Epub ahead of print]
Efficient generation of functional cardiomyocytes from human umbilical cord-derived virus-free induced pluripotent stem cells.
Wu KH1, Wang SY2, Xiao QR3, Yang Y2, Huang NP3, Mo XM2, Sun J2.
Abstract
We have previously demonstrated that human umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (UC-MSCs) can differentiate into cardiomyocyte-like cells. However, no contracting cells were observed during differentiation. In this study, we generated induced pluripotent stem cells (iPSCs) from UC-MSCs using mRNA reprogramming and focused on the differentiation of reprogrammed iPSCs into functional cardiomyocytes. For cardiac differentiation, the spontaneously contracting cell clusters were present on day 8 of differentiation. Immunostaining studies and cardiac-specific gene expression confirmed the cardiomyocyte phenotype of the differentiated cells. Electrophysiology studies indicated that iPSCs derived from UC-MSCs had a capacity for differentiation into nodal-, atrial-, and ventricular-like phenotypes based on action potential characteristics, and the derived cardiomyocytes exhibited responsiveness to β-adrenergic and muscarinic stimulations. Moreover, the derived cardiomyocytes displayed spontaneous intracellular Ca2+ transients. These results demonstrate that functional cardiomyocytes can be generated from reprogrammed UC-MSCs, and the methodology described here will serve as a useful protocol to obtain functional cardiomyocytes from human mesenchymal stem cells.
PMID: 29961217