药物引发的心律不齐，尤其是尖端扭转型室性心动过速(Torsades de Points，TdP)是导致药品撤市的一个重要原因。尽管ICH S7B（人用药延迟心室复极化（QT间期延长）潜在作用的非临床评价指导原则）和E14（评价新药研发中药物临床心脏安全性的国际药政法规）的执行杜绝了由于产生TdP导致的药品撤市，但执行起来费时费钱，而且假阳性的问题也导致大量药物在筛选早期即被淘汰。人多能干细胞分化心肌细胞的出现，为药物的安全性评价提供了一个人源的细胞检测平台。因此，针对目前检测标准存在的问题，药品生产和监管部门提出了一个新的检测标准:体外促心律不齐的综合评价方法(the Comprehensive invitro Proarrhythmia Assay，CiPA)，提出i）测试药物对心脏离子通道的作用;ii）将药物对离子通道的作用通过计算机模拟的方法，整合到心室肌模拟动作电位(action potential，AP)上，预测其促心律不齐的风险;iii）通过人多能干细胞分化的心室肌细胞进行验证。目前，用于药物测试的人多能干细胞分化的心肌细胞包含心室肌、心房肌以及节律性细胞，而且，相比成年心肌细胞，还处于不成熟状态。因此，人多能干细胞分化的心室肌细胞的纯度和成熟状态是药物检测中存在的两个问题。　　本文通过实验室自主研发的化学成分明确的、无血清白蛋白的心肌细胞分化体系，调控BMP(bone morphogenetic protein)信号通路定向分化为心室肌样细胞（比例在90％以上）;Q-PCR、免疫荧光染色表明分化的心肌细胞表达有心肌特异的结构蛋白;Patch clamp检测分化的心肌细胞在100天内的动作电位、钠电流(INa)、钙电流(ICa)及E-4031敏感的钾电流(IKr)的变化，表明分化的心肌细胞具有正常的电生理特性;尽管这些心肌细胞的电生理特性还处于不成熟状态，但30天后这些电生理特性趋于稳定;之后，检测了30天的心室肌细胞对通道抑制剂（tetrodotoxin，nifedipine以及E-4031）的反应，表明30天的心室肌细胞对通道抑制剂能够产生浓度依赖性的药物反应。由于INa，ICa，和IKr与药物安全性直接相关，该结果将为心室肌细胞在药物筛选中的应用提供实验基础。　　钙调控(Ca2+ handling)是心肌细胞的另外一个重要功能。本文通过共聚焦显微镜线扫、Ca2+成像的方法，检测到分化的心肌细胞具有基本的Ca2+相关事件，即钙火花（Ca2+ sparks）和钙瞬变（Ca2+ transient）;10 mM caffeine能够明显增加胞内钙库的释放，10μM Ryanodine则降低钙瞬变的幅度，表明分化的心肌细胞具有ryanodine receptor（RyR受体）介导的Ca2+释放;而10μM thapsigargin抑制肌质网钙泵(SERCA2a)功能，也能够降低钙瞬变幅度，表明胞内钙库参与了钙瞬变的形成。这些结果表明分化的细胞具有功能性的Ca2+ handling能力，提示可以用于高通量实时荧光检测分析系统（如FLIPR Tetra）进行药物心肌毒性的检测。　　因此，本文通过实验室自主研发的无血清白蛋白、化学成分明确的心肌分化系统，能够得到高纯度、功能性的心室肌样细胞，为分化的心室肌细胞在药物筛选中的应用提供了实验基础。