脂多糖刺激多能干细胞诱导人源心肌细胞与大鼠心肌细胞的体外模型比较

摘要

目的比较脂多糖（lipopolysaccharides,LPS）对多能干细胞诱导的人源心肌细胞（human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes,hiPS-CMs）及原代新生大鼠心肌细胞（cardiomyocytes,CMs）的影响。方法不同浓度LPS处理hiPS-CMs和原代新生大鼠CMs 24 ～ 48 h,通过实时无标记细胞分析技术（xCELLigence Real-Time Cell Analyser Cardio system RTCA） 观察hiPS-CMs和原代新生大鼠CMs的电生理变化;qRT-PCR方法检测NPPB mRNA表达水平和qPCR阵列法检测炎性基因表达水平。结果不同浓度LPS刺激后,原代新生大鼠CMs的电生理变化为搏动频率增加和搏动幅度减少（P＆0.01）,NPPB mRNA表达水平增加（P＆0.01）。在hiPS-CMs中,相对应的LPS浓度刺激未能引起搏动幅度和搏动频率显著变化（P＆0.05）,NPPB mRNA表达水平未显著增加（P＆0.05）。进一步增加浓度（2.5 μg/mL～40 μg/mL）,hiPS-CMs的搏动幅度和搏动频率仍未发生明显变化（P＆0.05）,NPPB mRNA在高浓度LPS（5 μg/mL～40 μg/mL）发生差异性改变（P＆0.01）。最后,在炎症相关基因表达方面,原代新生大鼠CMs表现为C3、Gpnmb、Atf3、Il6r和Ly96基因水平上调至1.5倍,hiPS-CMs表现为AK4、TOLLIP、SPP1、FABP1、IL6R、LY96和C3基因水平上调至1.5倍。结论与原代新生大鼠CMs相比,hiPS-CMs受到LPS的损伤明显减轻,表现出不同的炎症基因表达模式。