基于实时细胞分析技术的人诱导多能干细胞源性心肌细胞的药物毒性评价研究

作者：陈兴; 李小荣; 谢欣; 王学成; 余金波; 王嘉显; 周秀娟; 杨兵^*

来源：中华心律失常学杂志, 2021, 25(06).

• 多能干细胞
• 心肌细胞
• 心脏毒性
• 药物筛选
• 心律失常

目的以人诱导多能干细胞来源心肌细胞(hiPSC-CMs)为模型, 结合实时细胞分析(RTCA)技术建立并验证体外药物心脏毒性评估系统。方法选用不同浓度的胺碘酮、维拉帕米及多柔比星(阿霉素), 分别与商业化来源的hiPSC-CMs孵育, 利用RTCA系统实时观察药物作用时及洗脱后不同时间段hiPSC-CMs自主搏动(搏动频率和幅度)、细胞指数及校正的场电位时限(FPDc)变化。结果 1 μmol/L胺碘酮作用12 h后, hiPSC-CMs大部分搏动振幅被抑制;10 μmol/L浓度胺碘酮作用48 h使细胞指数下降12.22%(P<0.05), 自主搏动抑制(P<0.001), 药物洗脱后未见自主搏动恢复。与对照组相比, 100 nmol/L维拉帕米作用12 h使搏动振幅下降47.38%(1.05±0.08对0.55±0.13, P<0.001), FPDc缩短33.33%(P<0.05), 在药物洗脱后该组搏动振幅、FPDc恢复;而10 μmol/L维拉帕米作用12 h后搏动振幅完全被抑制, 细胞指数下降9.60%(P<0.01), 药物洗脱后未见恢复。多柔比星10 nmol/L、100 nmol/L组对各细胞参数无影响, 而10 μmol/L组作用12 h后细胞指数下降35.87%(P<0.001), 自主搏动、FPDc受到抑制(P<0.001), 洗脱后自主搏动未恢复。结论以hiPSC-CMs为模型, 结合RTCA技术可在体外有效评估不同药物的药理学及毒性, 为后续药物早期心脏药理学研究提供方法学参考和理论依据。

• 单位
  南京医科大学第一附属医院; 同济大学附属东方医院