來自Masonic醫(yī)學(xué)研究所(MMRI)的科學(xué)家與Nanion Technologies合作,最近在《生化藥理學(xué)》(Biochemical Pharmacology)上發(fā)表了一項(xiàng)研究,解決了鉀(K+)電流在人誘導(dǎo)多能干細(xì)胞衍生心肌細(xì)胞(hipsC-CMs)中缺陷的問題。
amp;"HipsCs改變了醫(yī)學(xué)研究;它是一種工具,可以通過精確分析患者疾病的遺傳組成來提供治療策略,"MMRI的研究科學(xué)家Jon Cordeiro博士說。
這篇文章現(xiàn)在可以在生物醫(yī)學(xué)藥理學(xué)網(wǎng)站上找到。HiPSCs是從人類皮膚或血液中提取的干細(xì)胞,可以轉(zhuǎn)化成不同類型的細(xì)胞,如心肌細(xì)胞--心臟的肌肉細(xì)胞。這些hipsC-CMs可以用于多種應(yīng)用,包括安全藥理學(xué)。
"然而,雖然hipsC-CMs在研究的許多方面都有潛在的用途,但它并沒有完全發(fā)育成成熟的成年心臟細(xì)胞,而且它們在幾個(gè)重要的K+電流方面存在缺陷,"第一作者Jacqueline Treat說。
"K+電流的不足表明細(xì)胞中的復(fù)極化儲備很低,限制了它們正常跳動的能力,并可能導(dǎo)致心律失?;虿灰?guī)則心跳的發(fā)生,"合著者Robert Goodrow補(bǔ)充道。
在本研究中,MMRI科學(xué)家確定了hipsC-CMs通過兩種不同類型的K+通道的激活劑--瞬時(shí)向外K+電流(Ito)和快速延遲整流K+電流(IKr)--刺激是否可以改善復(fù)極化儲備,產(chǎn)生功能更成熟的心臟細(xì)胞。
這些實(shí)驗(yàn)集中在電生理學(xué)領(lǐng)域,即研究生物細(xì)胞和組織的電特性。結(jié)果表明,在hiPSC-CMs中,激活物僅能增強(qiáng)IKr電流,而不能增強(qiáng)Ito電流。盡管如此,IKr增強(qiáng)單獨(dú)改善hiPSC-CMs的復(fù)極化儲備,更充分地分化心臟細(xì)胞。此外,他們的研究還偶然發(fā)現(xiàn)在hipsC-CMs中只有一個(gè)K+通道是由雙激活劑誘導(dǎo)的;在成熟的心臟細(xì)胞中,同一激活因子可同時(shí)激活兩個(gè)通道。
這些數(shù)據(jù)表明,hipsC-CMs與成熟的成年心臟細(xì)胞之間的藥理作用的結(jié)論需要進(jìn)行審查。
參考資料:
Jacqueline Treat et al.Pharmacological enhancement of repolarization reserve in human induced pluripotent stem cells derived cardiomyocytes Biochemical Pharmacology Volume 169, November 2019, 113608. DOI: https://doi.org/10.1016/j.bcp.2019.08.010