来自表心细胞的发育线索同时促进心肌细胞的增殖和电化学成熟

科学领域:

• 心血管生物学 心血管生物学
• 干细胞生物学 干细胞生物学
• 组织工程是组织工程.

背景情况:

• 众所周知,心肌细胞 (CM) 增殖随着成熟而减少.
• 脊心细胞 (EPC) 和脊心衍生细胞在心脏发育中起作用.
• 了解CM成熟对于再生医学至关重要.

研究的目的:

• 研究表心细胞对心肌细胞成熟和增殖的影响.
• 在心肌细胞中区分电化学和机械成熟过程.
• 探索3D工程心脏组织 (EHTs) 对于研究心脏成熟的潜力.

主要方法:

• 在2D和3DEHT模型中,人类诱导的多能干细胞衍生心肌细胞 (hiPSC-CMs) 与EPC和心上衍生细胞共同培养.
• 评估CM扩散率和电生理功能.
• 单细胞转录组学用于分析基因表达和通路.
• 在EHT中评估肌纤维成熟和力产生.

主要成果:

• 在2D模型中与EPC共同培养增加了CM的扩散,并带来了显著的电生理学改善.
• 单细胞转录组学揭示了类似胎儿的肌纤维异型,但增强了电化学成熟路径.
• 带有EPC的3D EHT显示出有限的扩散,但改善了电生理学.
• 在EHT中添加表心衍生纤维细胞 (EPD-FBs),促进了肌纤维丝的成熟和增强力产生.

结论:

• 心肌细胞成熟的电化学方面可以与高的增殖率同时发生.
• 与瘤相关的机械成熟与后来的发育阶段有关,当增殖停止时.
• 脊心衍生细胞在心肌细胞中影响着不同的成熟路径.