人ESC源性起搏細胞純化、鑑定及功能研究

《人ESC源性起搏細胞純化、鑑定及功能研究》是依託中山大學，由王景峰擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：人ESC源性起搏細胞純化、鑑定及功能研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：王景峰
• 依託單位：中山大學

中文摘要

通過人ESCs源性起搏細胞移植重建生物起搏是目前治療病態竇房結綜合徵（SSS）最理想的方法之一。我們研究發現體外誘導分化的人ESCs源性搏動心肌細胞團，並證實其中存在起搏細胞。如何獲得高純度的人ESCs源性起搏細胞是突破目前幹細胞套用於臨床治療SSS 瓶頸的重要環節。晚近研究發現起搏細胞來源於Tbx3陽性心臟祖細胞。我們實驗已證實在人ESCs向搏動心肌細胞團誘導分化過程中出現了Tbx3基因表達。據此，我們率先提出採用細胞捕捉法，純化人ESCs源性起搏細胞的新思路：將人轉錄因子Tbx3基因啟動子與GFP基因融合,轉染入人ESCs，當其分化為Tbx3陽性搏動心肌細胞時，Tbx3基因啟動子啟動GFP基因的表達，利用GFP標記捕獲Tbx3陽性細胞；通過分子生物學和細胞電生理鑑定其是否為起搏細胞；並移植到豬SSS模型上，進一步在體內評價移植細胞生物起搏的功能，為用於臨床治療提供更充分的科學依據。

結題摘要

通過人ESCs源性起搏細胞移植重建生物起搏是目前治療病態竇房結綜合徵（SSS）最理想的方法之一。如何獲得高純度的ESCs源性起搏細胞是突破目前幹細胞套用於臨床治療SSS “瓶頸”的重要環節。我們首先展開了關於如何定向誘導ESCs向心肌細胞分化，並提高ESCs向起搏細胞分化的效率問題研究。通過多次實驗發現：（1）形成EBs的起始ESCs數量；（2）EBs貼壁的時間，是影響ESCs向心肌細胞分化至關重要的兩個因素。我們的研究結果顯示形成EBs的起始ESCs數量越多，向心肌細胞分化程度越高，其中我們實驗結果發現1000個/EB最優。另外EBs在分化第4天或者更早的時間貼壁，ESCs向心肌細胞分化將被顯著抑制。同時發現在mESCs向心臟分化過程中ET-1發揮重要的作用，特別是傳導系統分化；並且ERK1/2通路參與ET-1的這個作用。聯合套用促分化劑VitC可以進一步提高分化後起搏細胞的比例。如何選擇起搏細胞的基因標記將其中的起搏細胞進行純化是研究的難點。本研究在孕12周流產胎兒右心房上部SHOX2基因表達高於其它部位，並特異性表達在傳導系統，以SHOX2基因作為起搏細胞的標記基因；將轉錄因子SHOX2基因啟動子與GFP基因融合,轉染入ESCs，當其分化為SHOX2陽性搏動心肌細胞時，SHOX2基因啟動子啟動GFP基因的表達，利用GFP標記捕獲SHOX2陽性細胞；並通過分子生學和細胞電生理鑑定其為起搏細胞。