使用人类诱导的多能干细胞干细胞衍生的心肌细胞对双醇化学物质和雌醇进行心脏毒性比较评估
Blake L Cooper1,2,3, Shatha Salameh1,2,3, Nikki Gillum Posnack1,2,3,4
1Sheikh Zayed Institute for Pediatric Surgical Innovation, Children's National Hospital, Washington, District of Columbia 20010, USA.
概括
像BPS和BPF这样的双替代品可能会造成心脏风险,BPA显示出显著的心脏毒性. 与BPA和BPF不同,BPS似乎对心肌细胞功能的影响很小.
科学领域:
- 毒理学 毒理学 毒理学
- 心脏病学 心脏病学
- 生物医学工程 生物医学工程
背景情况:
- 双A (BPA) 在塑料中普遍存在,导致使用BPS和BPF等替代品.
- 对BPA替代品的毒理学概况存在担忧.
- 双化学物质可能会影响心脏电生理学,类似于17β-雌激醇 (E2).
研究的目的:
- 为了比较E2,BPA,BPF和BPS的心脏毒性作用.
- 调查BPA和E2引起的心脏影响背后的机制.
主要方法:
- 使用了人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CM).
- 采用微电极阵列 (MEA) 技术和活细胞光成像.
- 评估心脏参数,包括去极化峰幅,电场潜力,动力潜力的持续时间和过渡的持续时间.
主要成果:
- 在E2,BPA,BPF和BPS的纳米分子度下,对心脏的影响很小.
- 微分子度降低了脱极化峰幅,缩短了心电和的短暂持续时间,功率E2 ≥ BPA ≥ BPF ≫ BPS.
- BPS对心肌细胞生理学的影响最小.
- 由BPA诱导的效应是由L型通道调节器 (LTCC) 和雌激素受体α对抗剂调节的.
- E2诱导的效应没有被LTCC抗剂加剧.
结论:
- BPA,BPF和E2在较高度下表现出心脏毒性作用,而BPS表现出最小的影响.
- BPA和E2可能共享一些机制,但也有不同的途径影响心脏功能.
- hiPSC-CM作为查心脏毒性化学物质的有价值模型,需要在复杂的ex vivo/in vivo模型中进一步验证.
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