无DMSO冷保存hiPSC衍生的心肌细胞:低温表征和协议开发
Akshat Satyanarayan Mallya1, Tessa Burrows1, Jeanne Hsieh1
1University of Minnesota Twin Cities.
Research square
|May 5, 2025
概括
这项研究开发了一种新的,无DMSO冷保存方法,用于人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs),在解后恢复超过90%. 这一进展对于使用hiPSC-CMs的治疗应用和药物发现至关重要.
科学领域:
- 干细胞生物学 干细胞生物学
- 低温生物学 低温生物学
- 心血管研究研究心血管研究
背景情况:
- 人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs) 对疾病建模和药物发现至关重要.
- 使用二甲基硫氧化物 (DMSO) 的传统冷保存限制了hiPSC-CM的恢复和治疗潜力.
- 对hiPSC-CMs的最佳结参数仍未得到充分探索.
研究的目的:
- 为hiPSC-CMs开发和优化一个没有DMSO的冷保存协议.
- 评估结参数对hiPSC-CM解后恢复和功能的影响.
- 建立一种适用于治疗应用的冷保存方法.
主要方法:
- 创建和表征了hiPSC-CMs. 在这个过程中,
- 一个差异进化算法优化了一个没有DMSO的冷保护剂 (CPA) 混合物.
- 控制速率冷是在不同的冷却速率和核化温度下进行的.
- 评估了解后恢复,透行为和细胞功能.
主要成果:
- 没有DMSO的CPA混合物在解后恢复率超过90%,显著超过DMSO (69.4%).
- 最佳的冷需要快速冷却速度 (5°C/分钟) 和低核化温度 (-8°C).
- 解后的hiPSC-CMs保持了形态,功能和心脏标记物表达.
结论:
- 没有DMSO的CPA尾酒有效地保持了hiPSC-CM的形态和功能.
- 了解和管理hiPSC-CM透性行为是改善冷保存的关键.
- 没有DMSO的冷保存将加速hiPSC-CM在药物发现和治疗中的应用.
