不同部位心肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞定向分化为心肌样细胞

摘要

背景:骨髓间充质干细胞可定向诱导分化形成心肌组织样结构,但利用不同部位的心肌组织制备心肌组织裂解液构建有差异的微环境,探讨骨髓间充质干细胞定向诱导效率以及相关基因表达的研究甚少。目的:探究不同部位心肌组织裂解液对骨髓间充质干细胞定向分化为心肌样细胞的影响,评价诱导过程中相关基因的表达与心肌组织工程构建的关联。方法:选择第3代SD大鼠乳鼠骨髓间充质干细胞,采用全心组织裂解液、心房肌组织裂解液、心室肌组织裂解液构建不同的微环境诱导骨髓间充质干细胞定向分化为心肌样细胞。倒置显微镜、透射电镜观察细胞的形态变化及其超微结构;免疫荧光染色检测α-actin、cTnI的表达;qRT-PCR检测诱导后ANP、HCN4及MLC-2v基因的表达。结果与结论:①各诱导组的细胞均遵循相似的形态学变化规律,心肌样细胞都能够发生自律性搏动、节律性的收缩和舒张,透射电镜可见大量整齐排列的肌丝,免疫荧光染色α-actin、cTnI均有阳性表达;②全心组织裂解液诱导组能够形成米粒大小、含胶原纤维的心肌组织样结构;③心房肌组织裂解液诱导骨髓间充质干细胞定向分化形成的心房肌样细胞,自律性搏动出现较早、但搏动频率和时间较短,培养液中出现大量分泌颗粒,ANP和HCN4在心房肌样细胞中高表达;④心室肌组织裂解液诱导形成的心室肌样细胞无分泌颗粒,MLC-2v在心室肌样细胞高表达;⑤结果表明,全心组织裂解液可诱导骨髓间充质干细胞形成心肌组织样结构,心房肌组织裂解液可诱导骨髓间充质干细胞向心房肌样细胞分化,心室肌组织裂解液可诱导骨髓间充质干细胞向心室肌样细胞分化。通过构建特定的微环境,骨髓间充质干细胞可以定向分化形成不同部位的心肌样细胞,为心肌组织工程的构建积累实验室数据。