Wnt3A是Wnt/β-catenin通路的激活因子2023-03-03 08:48:22
关键基因的表达验证结果证明Wnt3A是Wnt/β-catenin通路的激活因子, 可增强ESCs向中胚层分化和心肌细胞形成。心室腔的形成是心脏发育中的关键步骤。Hofbauer等率先揭示了心脏发育过程中的自组装原理并构建了首个人类自组织心脏类器官。他们在时间和空间上控制心脏发生的6种关键通路（ACTIVIN、BMP、FGF、VEGF、RA 和Wnt）的激活来诱导hiPSCs分化并形成含完整封闭心腔结构且能节律性收缩的心脏类器官, 此类器官还具有自组装的主要特征——持续进行的特化过程、中胚层中内在自组装模式以及腔室的自我形态发生。该研究表明, 类器官空腔形成过程始于表达HAND1蛋白的心脏中胚层时期, 而Wnt、BMP联合下游的HAND1组成Wnt-BMP-HAND1轴控制心脏类器官空腔结构的自组装。高浓度的Wnt在心肌细胞没有发生特异化的情况下可促使空腔形成; 而抑制BMP使空腔形态受损,为解析先天性心脏缺陷发生有关的分子机制提供了思路。Lee等报道在LN/ET复合物、FGF4和BMP4等因子作用下,小鼠ESCs可自组装产生具有心房和心室样结构的心脏类器官,这种类器官包含CMs、VSMCs、ECs及潜在的心脏自主神经元等,与心脏胚胎组织具有相似的化学和基因表达谱。同时, 还能在小鼠心脏类器官产生过程中观察到心管形成、心管环化和心室形成等连续的形态变化。Ergir等则开发了一种无支架、基于iPSCs的人心脏类器官, 这种类器官不仅可自发完成自组装并形成分离的房室结构,还可进行长期培养,在无外界因素刺激下保持数月协调的收缩活动。此外, 微流控技术、器官芯片和 3D 生物打印等新兴技术的出现,有助于进一步提高心脏类器官的仿生程度并促进心脏类器官规模化生产的实现。
出自《心脏类器官的研究进展及在药物发现研究中的应用》作者吴迪，王守宝，杜冠华。
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