诱导重构胚来源的小鼠胚胎干细胞分化为心肌细胞的实验研究

摘要

目的： 缺血性心脏病晚期往往需要进行器官移植，但却受到移植器官来源有限及移植后引发免疫排斥反应等因素的限制。本文采用重构胚来源的胚胎干细胞(NT-mESC)作为种子细胞，使用不同的诱导剂体外诱导分化为心肌细胞，建立了一种简便高效的诱导分化体系并在体外构建工程化心肌组织，不仅为组织工程化心肌再造提供无限的细胞来源，还有望解决移植后引发的排斥问题。 方法： (1)在小鼠成纤维细胞(MEF)为滋养层和白血病抑制因子(LIF)同时存在的条件下，NT-mESC体外培养时能保持良好的未分化状态。 (2)用STLV型生物反应器制备NT-mESC源的拟胚体(EBs)，采用不同的诱导剂将EBs诱导分化为心肌细胞并进行鉴定。 (3)通过Percoll密度梯度离心富集NT-mESC来源的心肌细胞，将富集的心肌细胞与液态I型胶原及细胞外基质胶(ECM gel)混合后构建工程化心肌组织(心肌片层)，并对其进行体外检测。 结果： (1)建立了以MEF和LIF协同作用为条件的NT-mESC的培养体系，优化了培养条件。 (2)NT-mESC在STLV型生物反应器中能高效地形成EBs，EBs中心区域未见明显坏死，无广泛的凝聚现象。在贴壁诱导分化培养后，以抗坏血酸、二甲基亚砜及维甲酸组成的联合诱导剂诱导EBs向心肌细胞分化的效率达87.54±3.4％。 (3)NT-mESC源的心肌细胞经Peeoll密度梯度离心后，主要富集在第III层和第IV层，其纯度分别为35±2％和73+4％。收集第III、IV层细胞作为种子细胞，以液态I型胶原为支架构建出的心肌片层，具有类似于新生小鼠心肌的结构特征，心肌细胞在片层中发生重排，但肌原纤维比较稀疏。 结论： 本文采用NT-mESC作为种子细胞，以抗坏血酸、二甲基亚砜及维甲酸组成的联合诱导剂诱导EBs向心肌细胞分化，建立了一种简便高效的诱导分化体系，并构建出具有类似于新生小鼠心肌结构特征的工程化心肌组织。

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论文说明：英文缩略词表

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摘要

前言

第一部分重构胚来源的小鼠胚胎干细胞未分化状态的培养

第二部分重构胚来源的小鼠胚胎干细胞定向分化为心肌细胞的实验研究

第三部分以重构胚来源的小鼠胚胎干细胞源的心肌细胞为种子细胞构建工程化心肌组织的初步研究

结论

参考文献

综述胚胎干细胞诱导分化为心肌细胞的研究进展

致谢