优化心脏器官培养以提高成熟度,活力和心脏毒性评估

科学领域:

• 心血管研究研究心血管研究
• 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:

• 人类诱导的多能干细胞衍生心脏器官对于模拟心肌生理学和评估药物毒性至关重要.
• 对于自我聚合的心脏器官,特别是非心肌细胞的最佳培养条件尚未确定.

研究的目的:

• 为了确定最佳的播种密度和培养时间,以产生功能性心脏器官.
• 评估播种密度对有机体形态,基因表达,活力和功能的影响.
• 评估优化心脏器官对药物诱导心脏毒性评估的有用性.

主要方法:

• 用人类诱导的多能干细胞在不同种植密度 (例如20,000和80,000个细胞) 中生成心脏器官.
• 有机体被培养并随着时间的推移对形态,基因表达,跳动功能,细胞活力和线粒体活动进行了评估.
• 优化器官对多克索鲁比诱导心脏毒性的敏感性与2D培养相比较.

主要成果:

• 有机体大小稳定7天,不管种植密度如何.
• 用2万个细胞播种的器官体表现出最佳的心脏特征,促进成熟,并最大限度地减少纤维化,特别是在七天以后.
• 与20,000个细胞播种的有机体相比,与80,000个细胞播种的有机体相比,它们显示出最小的亡和更高的代谢活性.
• 与2D培养物相比,优化器官对多克索鲁比诱导的心脏毒性敏感度提高.

结论:

• 用20,000个细胞播种和培养七天的心脏器官提供最佳的形态,转录形状,活力和跳动动力学.
• 这些优化的心脏器官是适合可扩展的,高通量药物查和发现.
• 这些发现为建立强大的心脏器官模型提供了关键的见解,以在临床相关的时间表上预测药物诱导的毒性.