L-抗坏血酸促进人胚胎干细胞向心肌细胞分化的研究

作者：陈景; 邱敏; 张海鹏; 李慧丽; 张梦珍; 李晓红

来源：生物医学工程与临床, 2023, 27(05): 545-552.

DOI：10.13339/j.cnki.sglc.20230822.002

• 人胚胎干细胞(hESC)
• 心肌分化
• 心肌细胞
• L-抗坏血酸(VitC)
• 维生素C

目的 用不同浓度的L-抗坏血酸（VitC）作为分化基础培养液中的诱导剂，观察其对人胚胎干细胞（hESC）分化为心肌细胞的影响，探寻一种成分明确、成本低廉且高效的诱导方法。方法 复苏hESC，使用干细胞培养液培养至细胞融合度90%后，分别用含不同浓度（0、10、20、30、40、50、60、70μmol/L）VitC的分化培养液对其进行诱导分化，在光学显微镜下观察分化过程。用实时定量聚合酶链式反应（real-time PCR）分别检测干细胞特异性标志物Nanog和性别决定因子同源盒2(Sox2)，心肌细胞特异性标志物心肌肌钙蛋白T(cTnT)、心脏特异性同源盒转录因子（Nkx2.5）的表达。用免疫荧光检测Nanog、cTnT、Nkx2.5的蛋白表达变化。结果 在分化基础培养液中，低浓度VitC(10～30μmol/L)不能诱导h ESC向心肌分化，随着VitC浓度的增高，干细胞逐渐往心肌方向分化，心肌分化效率逐渐提高，Nanog和Sox2的表达量逐渐下降；VitC浓度为40μmol/L或50μmol/L组在第8天开始出现自发跳动细胞，且有cTnT和Nkx2.5阳性表达。realtime PCR结果显示随分化时间延长，cTnT和Nkx2.5的mRNA表达逐渐增加，心肌表面标志物Nkx2.5、cTnT的mRNA表达量在VitC浓度40μmol/L和50μmol/L要比60μmol/L和70μmol/L的诱导效果更高。提示浓度大于60μmol/L就开始出现抑制分化的作用。结论 实验研究证实VitC在hESC向心肌分化中是不可或缺的因子，研究还明确了VitC诱导h ESC分化为心肌细胞的适宜浓度范围。

• 单位
  南方医科大学; 广东省人民医院（广东省医学科学院）; 广东省人民医院