最近的Cell Reports文章中，使用重組表達(dá)的Laminin 521及Laminin 221作為hESC細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)，將胚胎干細(xì)胞體外分化為心血管祖細(xì)胞（cardiovascular progenitors, CVPs），并移植到小鼠體內(nèi)，產(chǎn)生人源心肌束從而改善梗死心臟功能。

目前雖然已有將人類胚胎干細(xì)胞分化為心肌細(xì)胞(cardiomyocytes, CMs)的方法，但這些方法都有成分不明確的問題，無法應(yīng)用于臨床治療。而該研究團(tuán)隊利用特定的細(xì)胞外基質(zhì)和培養(yǎng)基，為生產(chǎn)臨床質(zhì)量的CVPs提供了一個可靠的方法。

本文亮點


Laminin 221為心肌中主要細(xì)胞外基質(zhì)

從108名健康人體供體中獲取的左心室心肌層粘連蛋白基因表達(dá)水平，最豐富的層粘連蛋白亞型是Laminin 221，因此該研究團(tuán)隊使用Laminin 221作為hESC分化成心肌細(xì)胞的細(xì)胞培養(yǎng)基質(zhì)

化學(xué)成分確定、無異源動物成分hESC向CMs長期分化的方案

研究團(tuán)隊利用重組表達(dá)的Laminin 521（支持細(xì)胞生長增殖）及Laminin 221（誘導(dǎo)細(xì)胞分化），搭配Nutrisem hPSC無血清培養(yǎng)基，成功誘導(dǎo)hESC（H1&HS1001）分化為CMs，可持續(xù)分化時間長達(dá)94天

在分化第34天，即可觀察到跳動的心肌細(xì)胞

 

利用bulk RNA-seq證實CMs持續(xù)形成（左圖）并且不具致癌性（右圖）

研究團(tuán)隊進(jìn)一步用scRNA-seq確認(rèn)分化到Day 9 和Day 11的CVPs可作為移植治療使用

 

 CVPs注射到心臟梗死區(qū)域，可形成功能性心肌束，并改善心臟功能

心肌纖維束的共焦圖像，黃色虛線表示梗死區(qū)域。植入Day 9和Day11的CVPs后，在心臟中觀察到組織化的平行細(xì)胞質(zhì)條紋

心臟超聲心動圖影像，顯示對照組，移植Day 9 CVPs和Day 11 CVPs的比較結(jié)果
Conclusion:
該文章使用無異源動物，化學(xué)成分確定的細(xì)胞外基質(zhì)與培養(yǎng)基，進(jìn)行hESC擴(kuò)增與誘導(dǎo)分化，具有高度可重復(fù)性，可為再生心臟醫(yī)學(xué)提供符合臨床需求的細(xì)胞。 

Reference

In Vivo Generation of Post-infarct Human Cardiac Muscle by Laminin-Promoted Cardiovascular Progenitors. Lynn et al., Cell Reports, 2019