机械牵张对人诱导多能干细胞分化来源的心肌细胞成熟的影响

作者：戴越; 周帆; 郑建伟; 穆军升^*; 伯平; 尤斌

来源：北京生物医学工程, 2023, 42(02): 130-137.

DOI：10.3969/j.issn.1002-3208.2023.02.004.

• CDM3
• 人诱导多能干细胞分化来源的心肌细胞
• 机械牵张
• Piezo1
• 心肌梗死

目的 通过使用标准的化学定义和基于小分子诱导方案(chemically defined medium, 3 components, CDM3)获得人诱导多能干细胞分化来源的心肌细胞(human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, hiPSC-CMs),进一步对其施加机械牵张，探讨机械牵张对hiPSC-CMs成熟的影响及潜在机制。方法 复苏、培养和鉴定hiPSCs后，将hiPSCs接种到覆有基质胶的传统培养皿上。24 h后在荧光显微镜下通过DAPI荧光观察细胞生长情况，并通过八聚体结合转录因子4(octamer-binding transcription factor 4,OCT4)荧光进行hiPSCs干性鉴定，在细胞汇合度达到80%时更换CDM3分化培养基，分化6 d后将获得的hiPSC-CMs分为对照组和机械牵张组，拉伸结束后重新种板培养24 h后在荧光显微镜下通过DAPI荧光观察细胞生长情况，通过心肌肌钙蛋白T(cardiac troponin T,cTnT)和肌球蛋白轻链2V(myosin light chain 2V,MLC2V)荧光进行hiPSC-CMs心肌细胞标志物鉴定，Piezo1荧光进行潜在机制研究。结果 hiPSCs培养24 h免疫荧光显示：OCT4发出绿色荧光，hiPSCs保持干性。DAPI发出蓝色荧光：细胞呈克隆生长，细胞形态均一。机械牵张结束后重新种板培养，24 h后免疫荧光显示机械牵张组较对照组心肌标志物cTnT和MLC2V表达增高(P<0.05);机械牵张组较对照组机械敏感型离子通道Piezo1蛋白表达增高(P<0.05)。结论 机械牵张可以促进人诱导多能干细胞分化来源心肌细胞的成熟，这可能与Piezo1蛋白表达增高有关。

• 单位
  解放军总医院; 首都医科大学附属北京安贞医院