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iPSC分化为心肌细胞有二维和三维两种方案2024-04-29 08:35:55

iPSC在形态、基因和蛋白表达、表观遗传学修饰、细胞增殖能力、拟胚体和畸胎瘤形成能力和分化能力等方面与胚胎干细胞均极为相似。与胚胎干细胞比较,iPSC还具有一些明显优势:可来自患者自身的体细胞,避免免疫排斥反应,不会带来伦理学问题。iPSC-CM具有促进心脏组织的再生和修复、逆转心脏重塑以及恢复心脏功能的潜力。

几十年来,研究者在这一领域进行了大量探索,并取得了突破性的进展,为iPSC-CM正式应用于临床提供了强有力的依据。然而,这项技术在心脏再生医学领域仍然面临许多风险和挑战。本文综述了iPSC-CM的生成、大规模培养、纯化、移植及其在急性心肌梗死动物模型中的应用等研究进展,以期为促进iPSC-CM在急性心肌梗死中的临床转化研究提供参考。iPSC分化为心肌细胞有二维和三维两种方案。二维方案中已经开发了单层细胞培养法和共培养法这两种主要方法。三维方案主要包括拟胚体诱导法和基于支架的三维细胞培养方法。
 
单层细胞培养法是一种将相对均一的单层iPSC在添加特定心源性生长因子的条件下进行分化培养的方法。该方法操作简便、可控性强、可重复性好、成本效益高、生长因子易于扩散、细胞诱导效率相对较高,心肌细胞纯度高。Hudson等通过添加可诱导心脏发育的生长因子,使iPSC向心脏系细胞直接分化,结果显示该方法的诱导效率高于拟胚体诱导法。共培养法只需少量细胞,简单快速,且能获得足够数量和质量的心肌细胞,并可促进iPSC-CM结构和功能的成熟。内脏内胚层是在胚胎发育早期阶段形成的胚外细胞层,分泌胚胎发育的关键因子,iPSC与内脏内胚层样细胞共培养,可以使iPSC分化形成心肌细胞。
 
出自《基于诱导多能干细胞治疗急性心肌梗死的临床前研究进展》作者蔡松晏,戴青原.