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          心肌細(xì)胞培養(yǎng)基專門為正常人類心肌細(xì)胞體外培養(yǎng)設(shè)計生長的培養(yǎng)基

          閱讀:1535發(fā)布時間:2019-9-24

            心肌細(xì)胞培養(yǎng)基是專門為正常人類心肌細(xì)胞體外培養(yǎng)設(shè)計的zui適于其生長的培養(yǎng)基。經(jīng)滅菌的液體培養(yǎng)基,包含必需和非必需氨基酸、維生素、有機(jī)和無機(jī)化合物、生長因子、微量礦物質(zhì)和低濃度胎牛血清(5%)。該培養(yǎng)基緩沖體系為重碳酸鹽,在含5%CO2的細(xì)胞培養(yǎng)箱中平衡后pH值為7.4。該培養(yǎng)基的配方能夠選擇性的促進(jìn)正常人類微血管內(nèi)皮細(xì)胞體外培養(yǎng)中的增殖和生長,并為其達(dá)到營養(yǎng)平衡狀態(tài)提供數(shù)量上和質(zhì)量上的保證。
           
            人類心臟電生理學(xué)特性,其心肌細(xì)胞的去極化時程與嚙齒類動物差異很大。例如,人心臟生理條件下每分鐘搏動60-90次,而小鼠為500-700次,大鼠為300-400次。因此,在小動物心肌細(xì)胞模型中發(fā)現(xiàn)的理論,當(dāng)需要進(jìn)一步在驗證時,由于缺失人類心肌系統(tǒng),只能取用其他大型哺乳動物的原代分離心肌細(xì)胞替代。而這些細(xì)胞的來源都不穩(wěn)定,實驗結(jié)果的重復(fù)性也無法保證。由于*的原因,基本沒有可能獲得并培養(yǎng)原代人心肌細(xì)胞,以心肌細(xì)胞為代表的心肌細(xì)胞,是目前和將來wei一的人源心肌細(xì)胞來源。
           
            心肌細(xì)胞可以極大的促進(jìn)藥物研發(fā)、提高藥物效果評價和藥物毒性測試。從而在占絕大多數(shù)的療效低下和具有潛在毒性的化合物進(jìn)入成本高昂的階段前,將它們排除出去。例如,一般藥物在經(jīng)過基于HEK293等標(biāo)準(zhǔn)細(xì)胞的毒性測試后,會進(jìn)一步進(jìn)行較為繁瑣和昂貴的膜片鉗或者動物實驗來測試心臟療效或者毒性。而293細(xì)胞作為一種人胚胎腎上皮,無法對大多數(shù)心臟毒性做出反應(yīng),所以大量具有心臟毒性的備選化合物會進(jìn)入到下一階段,極大的增加了藥物開放的成本。如果采用了CardioEasy心肌細(xì)胞進(jìn)行測試,不僅能夠排除具有心臟毒性的化合物,還能初步評價心血管類藥物的療效,極大的降低藥物開發(fā)成本,并且提率。
           
            心肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基是在胚胎干細(xì)胞定向分化為心肌細(xì)胞的過程中,心肌特異蛋白、受體、離子通道依次發(fā)生,這個過程模擬了體內(nèi)胚胎早期心肌發(fā)育。在對人ESC和iPSC不同細(xì)胞系的實驗中,本培養(yǎng)基能得到心肌細(xì)胞分化效率比所有已發(fā)表方法都高的結(jié)果。心肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基的Wnt信號傳導(dǎo)途徑,對許多物種的器官形成都具有重要作用,胚胎心臟發(fā)育也不例外。Wnt信號傳導(dǎo)途徑分為經(jīng)典Wnt信號傳導(dǎo)途徑和非經(jīng)典Wnt信號傳導(dǎo)途徑。對于經(jīng)典Wnt信號轉(zhuǎn)導(dǎo)通路在胚胎心肌細(xì)胞分化過程中的作用,目前存在兩種相反的觀點。一種觀點認(rèn)為:經(jīng)典Wnt信號傳導(dǎo)途徑對胚胎心肌分化起抑制效應(yīng);另一種觀點認(rèn)為:經(jīng)典Wnt信號傳導(dǎo)途徑對胚胎心肌分化起促進(jìn)效應(yīng)。
           
            心肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基在體外組織工程模型中,生物化學(xué)和機(jī)械信號對心肌再生起著很重要的促進(jìn)作用,對人胰島素樣生長因子和三維動態(tài)微環(huán)境對脂肪干細(xì)胞向分化過程中的促進(jìn)作用進(jìn)行了研究。帶有IGF-1基因的質(zhì)粒整合到膠原-殼聚糖支架中,脂肪干細(xì)胞接種到整合質(zhì)粒的支架內(nèi),未整合質(zhì)粒的支架作為對照組。心肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基作為分化培養(yǎng)基,轉(zhuǎn)瓶生物反應(yīng)器提供動態(tài)微環(huán)境.經(jīng)2周分化培養(yǎng)后,檢測質(zhì)粒在支架內(nèi)釋放及表達(dá)情況、細(xì)胞在支架內(nèi)的活性以及心肌功能性蛋白和基因的表達(dá).心肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基的結(jié)果表明,動態(tài)微環(huán)境能促進(jìn)質(zhì)粒DNA的釋放和轉(zhuǎn)染;IGF-1可促進(jìn)脂肪干細(xì)胞在膠原-殼聚糖支架內(nèi)增殖以及向心肌細(xì)胞分化;動態(tài)微環(huán)境可加強(qiáng)IGF-1的促增殖分化作用.因此,IGF-1和動態(tài)微環(huán)境能獨立或相互促進(jìn)脂肪干細(xì)胞在膠原-殼聚糖支架內(nèi)活性,動態(tài)微環(huán)境還可強(qiáng)化IGF-1對脂肪干細(xì)胞的促分化作用.對體外構(gòu)建工程化心肌組織進(jìn)行心肌再生研究有著重要的指導(dǎo)意義。

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