بلوغ پیشرفته بافت قلبی انسانی رشد یافته از سلول های بنیادی پرتوان

تاریخ انتشار: جمعه 24 فروردین 1397 | امتیاز: Article Rating

بافت های قلبی تولید شده از سلول های بنیادی پرتوان القایی انسانی(iPSCها) می توانند به عنوان پلت فرمی برای مطالعات فیزیولوژی و بیماری خاص بیمار عمل کنند. بااین حال، قدرت پیش بینی کنندگی این مدل ها در حال حاضر بوسیله وضعیت نابالغ بودن سلول ها محدودیت دارد. در این جا ما نشان می دهیم که این محدودیت اساسی می تواند در صورتی که بافت های قلبی از کاردیومیوسیت های مشتق از iPSCها در مراحل اولیه و بلافاصله بعد از شروع انقباضات خود بخودی و زمانی که در معرض محیط فیزیکی با شدت فزاینده با گذشت زمان قرار گیرند، برطرف می گردد. تنها چهار هفته بعد از کشت، برای همه رده های iPSC مطالعه شده، چنین بافتی پروفایل بیان ژن شبه بالغ را نشان داد، به طور قابل توجهی به صورت فراساختار سازماندهی شد، طول سارکومر فیزیولوژیک(2.2 µm) و تراکم میتوکندری(30%) داشتند، حضور لوله های معکوس، متابولیسم اکسیداتیو، یک رابطه مثبت نیروی فرکانسی و مدیریت عملکردی کلسیم را نشان دادند. ویژگی الکترومکانیکی به طور آهسته تری ایجاد شد و مرحله بلوغ کاملی که در میوکاردیوم بالغ انسان دیده می شود بدست نیامد. بلوغ بافتی برای بدست آوردن پاسخ های فیزیولوژیک به ایزوپروترونول، شبیه سازی هایپرتروفی پاتولوژیک و حمایت استفاده از این مدل بافتی برای مطالعه تکوین و بیماری های قلبی لازم است.

Nature. 2018 Apr 4. doi: 10.1038/s41586-018-0016-3. [Epub ahead of print]

Advanced maturation of human cardiac tissue grown from pluripotent stem cells.

Ronaldson-Bouchard K1, Ma SP1, Yeager K1, Chen T1, Song L2, Sirabella D1, Morikawa K2, Teles D1,3,4, Yazawa M2, Vunjak-Novakovic G5,6.

Abstract

Cardiac tissues generated from human induced pluripotent stem cells (iPSCs) can serve as platforms for patient-specific studies of physiology and disease1-6. However, the predictive power of these models is presently limited by the immature state of the cells1, 2, 5, 6. Here we show that this fundamental limitation can be overcome if cardiac tissues are formed from early-stage iPSC-derived cardiomyocytes soon after the initiation of spontaneous contractions and are subjected to physical conditioning with increasing intensity over time. After only four weeks of culture, for all iPSC lines studied, such tissues displayed adult-like gene expression profiles, remarkably organized ultrastructure, physiological sarcomere length (2.2 µm) and density of mitochondria (30%), the presence of transverse tubules, oxidative metabolism, a positive force-frequency relationship and functional calcium handling. Electromechanical properties developed more slowly and did not achieve the stage of maturity seen in adult human myocardium. Tissue maturity was necessary for achieving physiological responses to isoproterenol and recapitulating pathological hypertrophy, supporting the utility of this tissue model for studies of cardiac development and disease.

PMID: 29618819
ثبت امتیاز
نظرات
در حال حاضر هیچ نظری ثبت نشده است. شما می توانید اولین نفری باشید که نظر می دهید.
ارسال نظر جدید

تصویر امنیتی
کد امنیتی را وارد نمایید:

آرشیو سالانه
آرشیو سالانه
نظرات خوانندگان
نظرات خوانندگان