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iPSC來源疾病型心肌細胞-新品特惠活動

2019-07-26 15:21:44

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iPSC(induced Pluripotent Stem Cell,誘導多能干細胞)誘導分化的心肌細胞(cardiomyocyte,CM)由于其人源性,良好均一性,高純度,具有收縮功能、動作電位和離子通道等心肌細胞特有屬性;其在疾病病理研究、高通量藥物篩選、心臟安全評價等方面的應用已經得到國內外科研和工業用戶的廣泛認可。目前國內在研究肥厚型心肌病等心血管疾病時依然有研究人員選擇改造或者ET-1誘導等方式,與疾病患者來源的iPSC-CM相比其無法還原真實病理,同時也降低了研究結果的可信度。

 

目前CDI和Ncardia等iPSC領域的先驅企業,推出了心血管疾病來源的iPSC-CM,其作為體外心血管疾病研究的最佳模型已經得到國外工業客戶和科研機構的認可。

 

為了更好滿足客戶需求,南京艾爾普最近推出了NovoCell™疾病型心肌細胞產品:

NovoCell™疾病型心肌細胞產品:

1

NovoCell™  LQT心肌細胞

2

偷AV色偷偷男人的天堂NovoCell™  Brugada心肌細胞

3

NovoCell™  ARVC心肌細胞

4

NovoCell™  HCM心肌細胞

5

NovoCell™  CPVT心肌細胞

6

NovoCell™  DCM心肌細胞

以上均為患者來源的iPSC-CM,并且帶有明確的基因突變。

應用實例

1.杜氏肌營養不良(Duchenne muscular dystrophy,DMD)是一種X染色體隱性遺傳疾病,主要發生于男孩,因肌肉中缺少了Dystrophin,導致患者自出生后肌肉便不斷受到破壞而萎縮,最終死于呼吸衰竭。由患者體細胞重編程得到的iPSC-CM疾病模型能夠在體外反映DMD患者的真實表型。研究者發現在DMD患者來源的iPSC-CM中Western Blot并未檢測到Dystrophin的表達。此外,DMD患者常見的病理室性心律失常,是導致DMD患者死亡的第二大常見病因,在DMD患者來源的iPSC-CM疾病模型中檢測到了延遲后除極在內的心律失常¹。

圖1:DMD-iPSC-CM表現出延遲后除極現象

 

 

2. 兒茶酚胺敏感性多形性室性心動過速(catecholaminergic polymorphic ventricular tachycardia,CPVT) 是一種遺傳性心律失常,其特征是在運動或急性情緒時易發生暈厥和猝死。CPVT與RyR2或CASQ2基因突變造成的細胞內Ca2+處理異常有關。研究發現CPVT患者的RyR2和CASQ2突變使RyR2通道對腎上腺素能刺激管腔鈣激活的敏感程度上升,同時提高肌質網(sarcoplasmic reticulum,SR)自發的舒張鈣釋放傾向。這些表型均在CPVT患者來源的iPSC-CM細胞模型中得到了很好的驗證²。

圖2:腎上腺素刺激導致CPVT-iPSC-CM出現心律失常表型

 

偷AV色偷偷男人的天堂3.肥厚型心肌病(hypertrophic cardiomyopathy,HCM)是一種最常見的遺傳性心臟病,臨床表現為心肌肥厚,約20多個基因的突變可能會導致該疾病。HCM患者表現為左心室心肌異常增厚,伴有臨床高風險,并發癥有心律失常和心臟性猝死。Lu Han等人研究發現HCM患者來源的iPSC-CM體積明顯大于健康人來源的iPSC-CM,并且電鏡試驗也表明HCM心肌細胞在脂類代謝上存在異常³。

圖3:HCM-iPSC-CM異常的細胞形態和細胞外脂滴聚集

 

偷AV色偷偷男人的天堂4.擴張型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)是引起心力衰竭后需要進行心臟移植的主要原因之一。部分家族性DCM是由于編碼核層蛋白lamin A和C的LMNA基因突變所致,其表現出功能性心肌細胞逐漸喪失、心室擴張、心輸出量減少和心律失常而最終導致心肌功能減弱。微電極陣列(micro eletrode array,MEA)實驗發現DCM患者來源的iPSC-CM表現出了明顯的心律失常?。

圖4:DCM-iPSC-CMs在 MEA實驗中表現出了明顯的心率失常

 

5.長QT綜合癥(LQT)起病于心臟鉀離子通道的異常結構,主要的病理學表現為動作電位延長、心律失常。這可能會導致患者突然喪失意識或猝死。LQT患者來源的iPSC-CM表現出了明顯的場電位時程延長?。

圖5:LQT-CM表現出場電位時程延長

 

6.Brugada綜合癥(Brs)是一種離子通道基因異常所致的原發性離子通道疾病,屬心源性猝死的高危人群,預后嚴重。臨床上表現為惡性心律失常。研究表明Brs患者來源的iPSC-CM能夠表現出離子通道的異常,包括鈍化內鈉電流,增加觸發活動和Ca2+處理異常等?。

圖6:正常型和Brs型心肌細胞場電位Trace圖

 

【參考文獻】

1.Eisen B, Ben Jehuda R, Cuttitta AJ,et al. Electrophysiological abnormalities in induced pluripotent stem cell‐derived cardiomyocytes generated from Duchenne muscular dystrophy patients. J Cell Mol Med. 2019;23:2125–2135.                     

偷AV色偷偷男人的天堂2. Atara Novak a, b, c, #, Lili Barad,et al. Functional abnormalities in iPSC-derived cardiomyocytes generated from CPVT1 and CPVT2 patients carrying ryanodine or calsequestrin mutations. doi: 10.1111/jcmm.12581

3.Shishi Li,1,2,13 Huaye Pan,1,13 Chao Tan,et al. Mitochondrial Dysfunctions Contribute to Hypertrophic Cardiomyopathy in Patient iPSC-Derived Cardiomyocytes with MT-RNR2 Mutation. /doi.org/10.1016/j.stemcr.2018.01.013.

4.Disheet Shah 1, Laura Virtanen,et al. Modeling of LMNA-Related Dilated Cardiomyopathy Using Human Induced Pluripotent Stem Cells. Cells 2019, 8, 594; doi:10.3390/cells8060594.

偷AV色偷偷男人的天堂5.Daniel Sinnecker & Alexander Goedel,et al.Modeling Long-QT Syndromes with iPS Cells. DOI 10.1007/s12265-012-9416-1.

6.Ping Liang, Karim Sallam,et al. Patient-Specific and Genome-Edited Induced Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes Elucidate Single-Cell Phenotype of Brugada Syndrome.

 

 

 

 

 

 

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