心肌致密化不全患者特异性诱导多潜能干细胞及心肌样细胞的构建

作者：刘奥怡; 张蕾; 龚梦嘉; 田杰; 吕铁伟^*

来源：第三军医大学学报, 2019, 41(24): 2401-2408.

DOI：10.16016/j.1000-5404.201907075

• 心肌致密化不全
• 诱导多潜能干细胞
• 心肌样细胞
• 尿液细胞

目的构建心肌致密化不全(noncompaction of ventricular myocardium,NVM)患者来源的诱导多潜能干细胞(induced pluripotent stem cells, iPS)及心肌样细胞(cardiomyocytes, CMs)。方法用仙台病毒感染1名NVM患者(女性,16岁,2016年我科住院患者)和1名同期24岁健康男性志愿者的尿液细胞获得iPS细胞,进而将iPS细胞诱导分化为iPS-CMs。对iPS和iPS-CMs进行免疫荧光染色检测干细胞和心肌细胞标志物、碱性磷酸酶(alkaline phosphatase, AP)活性检测、核型分析、拟胚体(embryoidbodies, EBs)形成和膜片钳试验检测,同时采用全外显子测序(whole exon sequencing, WES)对NVM患者血液、iPS及iPS-CMs进行遗传学背景的比较,并筛选出可能和NVM发生相关的突变基因。结果成功获得NVM患者及正常人的尿液细胞和iPS,并分化为iPS-CMs。免疫荧光显示iPS表达干细胞标志Oct4、Sox2、Ssea4和TRA-1-81,iPS细胞具有高AP活性、具有正常核型、克隆能够在体外悬浮培养分化成3个胚层的细胞;iPS-CMs表达心肌细胞特异性标志物α-actinin和TNNT2,膜片钳结果显示iPS-CMs形成心肌细胞特异性钠电流及动作电位。WES结果显示患者血液、iPS及iPS-CMs三者具有相似的遗传谱,并发现可能与NVM发生相关的突变。结论成功构建出NVM患者的iPS-CMs,为采用iPS技术开展NVM的研究提供有力的细胞模型。

• 单位
  重庆医科大学附属儿童医院