齐墩果酸对hiPSCs衍生心肌成熟的作用及机制

作者：谢敏; 周琴; 颜亮; 叶亮; 张心愿; 许皓; 易勤; 谭彬; 田杰; 朱静

来源：解放军医学杂志, 2021, 1-14.

• 齐墩果酸
• 丙酮酸激酶
• 人诱导多能干细胞衍生心肌细胞
• 诱导多能干细胞
• 线粒体

目的　探讨齐墩果酸（OA）促进丙酮酸激酶（PK）同工型转换在人诱导多能干细胞（hiPSCs）衍生心肌细胞（hiPSC-CMs）成熟中的作用。方法　通过时序性激活和抑制Wnt信号通路，诱导未分化hiPSCs向心肌细胞分化，在第19天将hiPSC-CMs分为空白对照组（添加B27的RPMI 1640培养基）、DMSO组（添加DMSO 2μl/ml）、OA加药组（添加5 mmol/L的OA 2μl/ml），所有培养基每2 d换一次，处理7d。免疫荧光及RT-qPCR检测hiPSCs中干性因子表达及hiPSC-CMs中心肌特异性标志物表达；Western blotting检测各组PK、线粒体融合蛋白（MFN2）表达情况；Mito-Tracker染色检测各组细胞线粒体形态，电镜检测各组线粒体超微结构；EDU染色检测各组的细胞增殖情况，流式细胞仪检测各组细胞周期。结果　免疫荧光染色结果显示，hiPSCs表达干性因子Nanog、Sox2，hiPSC-CMs表达心肌特异性标志物cTnT、Cx43、α-actinin。RT-qPCR检测结果显示，与诱导前的hiPSCs比较，hiPSC-CMs心肌相关肌钙蛋白和肌球蛋白TNNI3、MYH6、MYH7，差异有统计学意义（P<0.05）。免疫荧光结果显示，与空白对照组、DMSO组比较，OA加药组细胞面积增加、细胞圆度指数降低、肌节长度增加，差异均有统计学意义（P<0.05）；Western blotting检测结果显示，与空白对照组、DMSO组比较，OA加药组丙酮酸激酶1与丙酮酸激酶2比值（PKM1/PKM2）及MFN2的表达明显增高，差异有统计学意义（P<0.05）。电镜观察到OA加药组线粒体融合变长；Mito-Tracker染色结果显示，线粒体形成更成熟的网状结构。EDU染色结果显示，与空白对照组、DMSO组比较，OA加药组细胞增殖降低，差异有统计学意义（P<0.05）。流式细胞仪检测结果显示，与空白对照组、DMSO组比较，OA加药组多核细胞数有所增加。结论　OA可促进hiPSC-CMs结构、线粒体结构及形态的成熟，也可促进细胞多核化。OA可通过调节PK同工型转换促进hiPSC-CMs的成熟。

• 出版日期2021-4-29
• 单位成都市妇女儿童中心医院; 电子科技大学; 重庆医科大学附属儿童医院