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目的:应用新生大鼠心肌细胞(cardiomyocytes,CMs)与骨髓间充质干细胞(mesenclaymalstem cells,MScs)体外间接接触共培养的方法模拟心肌内环境,研究模拟环境下MSCs向CMs的分化情况及相关调控基因的时序表达,筛选MSCs定向分化为心肌细胞的重要调控基因。
方法:MSCs及CMs按1:5的比例进行体外间接接触共培养,连续观察两周,相差显微镜下观察MSCs形态变化,荧光免疫组化方法鉴定心肌特征性肌动蛋白α(α-actin)和肌钙蛋白(cTnT)的表达,应用半定量RT-PCR分析TGF-β、Nkx-2.5、GATA-4、MEF-2c、TEF-1等相关调控基因在分化过程中的时序表达。
结果:共培养前MSCs呈成纤维细胞样,共培养后细胞形态发生变化,细胞体积增大,梭形形态逐渐变短变粗,近似棒状或椭圆形,细胞之间形成连接,排列方向趋于一致。α-actin及cTnT共培养前无表达,共培养后两周时阳性细胞比例分别为29.63%和27.38%。TGF-β、Nkx-2.5、GATA-4和MEF-2C基因在共培养后一天表达开始增强,诱导后七天达高峰,以后虽有所下降但仍维持在较高水平;TEF-1基因在诱导过程中表达无明显变化。
结论:间接接触共培养条件下MSCs可分化为心肌样细胞;且在此过程中,TGF-β、Nkx-2.5、GATA-4和MEF-2C基因可能是调控MSCs定向分化为心肌样细胞的重要调控基因。