應用不同方法體外誘導P19細胞心肌細胞分化的研究.pdf

1、一般認為成年哺乳動物的心肌細胞系終末分化細胞，無或僅有有限的再生修復能力，一旦損傷，壞死的心肌只能由無功能的纖維瘢痕組織代替。心肌缺血引發(fā)的心肌細胞大量不可逆性缺失、存活的功能性細胞數(shù)量下降等多種因素最終將導致心力衰竭的發(fā)生，這已成為心血管疾病死亡的主要原因。盡管近些年有研究表明，成體心臟內(nèi)有可以增殖的心肌干細胞存在，但由于其增殖潛能有限，不足以修復受損的心肌組織。目前，心臟移植成為治療心肌壞死疾病的一有效途徑，但由于供體短缺、復雜的免

2、疫反應及高額的治療費用限制了其治療作用。因此，研究者及臨床都在尋找新的有效的治療方案。細胞移植為病損心肌的細胞修復及心功能恢復提供了一種全新的治療方案。科學家先后應用多種類型的細胞，包括胎兒和新生兒心肌細胞、骨骼肌衛(wèi)星細胞、平滑肌細胞、成纖維細胞及骨髓來源的細胞進行細胞移植治療心肌梗塞的動物模型試驗，并已取得了較好的進展。但由于細胞來源有限，同時免疫排斥反應等造成移植細胞的大量死亡，因此如何獲得大量細胞進行移植以保證足夠量的細胞存活或改

3、善移植細胞的存活是目前面臨的主要問題。 胚胎畸瘤細胞(embryonalcarcinomacells，EC)細胞與胚胎干細胞(embryonicstemcells，ES)在分化潛能、超微結(jié)構、細胞表面抗原和生化特性等方面具有相似性，同時與ES細胞相比，EC細胞在無需飼養(yǎng)層和LIF(leukemiainhibitoryfactory,LIF)條件下培養(yǎng)即可保持未分化狀態(tài)，更易于培養(yǎng)，且易于進行基因操作，而且通過分化培養(yǎng)過程EC細胞

4、可從惡性表型轉(zhuǎn)化為非惡性表型，因此EC細胞的研究應用日益受到廣大研究者的青睞。P19EC細胞系是McBurney等從C3H/He小鼠畸胎瘤中分離得到的具有多分化潛能的胚胎性干細胞，其在體外培養(yǎng)中單層生長無需飼養(yǎng)層即可迅速大量擴增，經(jīng)多次傳代仍保持胚胎干細胞特有標記，如表面糖蛋白SSEA-1及轉(zhuǎn)錄因子Oct-3等。在體外，通過條件培養(yǎng)P19細胞被誘導為包括心肌細胞、骨骼肌細胞、神經(jīng)元等多種類型的細胞，且分化過程類似于胚胎細胞的早期分化。因

5、此P19細胞常被作為研究細胞早期發(fā)育的體外模型系統(tǒng)。實驗表明，非黏附聚集或類胚體(embryonicbody,EB)形成與化學試劑(如DMSO、OT、T3、丁酸酯及6-硫鳥嘌呤等)誘導相結(jié)合可使P19細胞分化為自律跳動的心肌細胞。P19細胞向心肌細胞分化過程中，其發(fā)育相關基因的表達及電生理學特征基本模擬了正常小鼠心肌發(fā)育過程，被認為是研究心肌細胞發(fā)育的良好體外模型系統(tǒng)，其向心肌細胞的分化過程日益引起人們的關注。目前P19細胞心肌細胞分化

6、的研究雖然取得了一些成果，但由于其較低的有效分化率以及各家所用誘導方法差異，限制了其廣泛應用，能否建立高度標準化和最適宜培養(yǎng)條件是我們目前面臨的問題之一。 鑒于此，本課題擬通過應用不同方法、不同化學試劑體外誘導P19細胞向心肌細胞分化，觀察其分化過程中的形態(tài)學變化、心肌細胞早期轉(zhuǎn)錄因子及特異基因的表達，研究其生物學特性，摸索一種適宜P19細胞心肌細胞分化的方法，提高心肌細胞分化率，為建立高度標準化和最適宜的培養(yǎng)條件奠定基礎；摸索