无DMSO冷保存hiPSC衍生的心肌细胞:低温表征和协议开发

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) 的传统冷保存导致解后恢复和功能减少,阻碍了治疗应用.
• 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开发和优化一种没有DMSO的冷保护剂 (CPA).
• 研究结参数 (冷却速度,核化温度) 对hiPSC-CM冷保存的影响.
• 评估hiPSC-CMs的解后恢复,功能和透行为.

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CPA混合物 (糖,糖醇,氨基酸).
• 控制速率的冷实验是在不同的冷却速率和核化温度下进行的,在解后恢复,拉曼光谱和功能测试 (免疫细胞化学,过渡物) 用于优化.

主要成果:

• 优化的DMSO无CPA在解后恢复超过90%,显著超过DMSO (69.4%).
• 最佳的结参数被确定为5°C/分钟的冷却速度和-8°C的核化温度.
• 尽管有异常的透性行为,hiPSC-CMs表现出保存的形态,心脏标记物和解后的功能.

结论:

• 一种新型的CPA天然结体尾酒有效地取代DMSO用于hiPSC-CM冷保存,保持细胞完整性和功能.
• 了解和管理hiPSC-CMs的异常透行为是改善冷保存结果的关键.
• 无DMSO冷保存hiPSC-CMs将加速它们在药物发现和治疗策略中的使用.