使用人类多能干细胞衍生的2D和3D心肌细胞模型,双A诱导的特定阶段心脏毒性

科学领域:

• 心血管毒理学心血管毒理学
• 发展生物学 发展生物学
• 干细胞生物学 干细胞生物学

背景情况:

• 双A (BPA) 是一种具有内分泌干扰特性的工业化学物质.
• 人们对BPA对心血管发育和功能的影响存在担忧.
• 人类多能干细胞 (hPSC) 衍生的心肌细胞为毒性研究提供了一个相关的模型.

研究的目的:

• 建立和验证使用hPSC衍生心肌细胞的特定阶段心脏毒性平台.
• 研究BPA在不同发育阶段对心脏细胞的影响.
• 评估这个平台对于患者特异性毒性评估的有用性.

主要方法:

• 利用hPSC衍生的心肌细胞的二维和三维培养.
• 暴露于不同度的BPA (10μM) 的细胞.
• 进行了细胞活力测定,基因表达分析 (OCT4,NKX2-5,cTnT),电生理学评估,传输电子显微镜 (TEM) 和收缩功能分析.

主要成果:

• 暴露于BPA显著降低了细胞活力,并降低了关键心脏标志物以依赖于阶段的方式.
• 急性BPA暴露破坏了心肌细胞的作用潜力,导致脱极化和节律障碍.
• 在BPA治疗后,3D心脏组织显示线粒体变形和收缩能力受损.
• 效应可以在个性化hPSC线上重现,验证了患者特异性评估.

结论:

• 特定阶段和3D人类相关模型对于评估环境化学物质如BPA的心脏毒性至关重要.
• 乙对心脏发育和功能构成重大风险,需要进一步调查.
• 开发的基于hPSC的平台对于个性化心脏毒性评估是有效的.