血管内皮生长因子对诱导多能干细胞向心肌细胞分化的影响

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目的观察血管内皮生长因子(VEGF)对小鼠诱导多能干细胞(miPSc)向心肌细胞分化的影响。方法在白血病抑制因子(LIF)和成纤维细胞存在的条件下培养小鼠iPSc,从小鼠iPSc的镜下形态特征,干细胞基因Oct-4的表达及iPSc的碱性磷酸酶染色方面鉴定iPSc。并采用悬滴培养法启动iPSc分化,分别以10ng/ml、20ng/ml、50ng/ml的VEGF作为诱导剂对小鼠iPSc诱导分化,以自然分化作为阴性对照组,以加入1%二甲亚砜(DMSO)诱导剂作为阳性对照组。每天在倒置显微镜下观察细胞生长情况,记录各组跳动的拟胚体(EBs)出现的具体时间及每天跳动的拟胚体的数目,进一步计算心肌细胞分化率。PT-PCR检测分化过程中心肌发育基因α-MHC和β-MHC mRNA的表达,细胞免疫荧光检测iPSc分化细胞cTnT的表达。结果1.在LIF和成纤维细胞存在的条件下,iPSc呈集落样或巢状生长且不断增殖;荧光显微镜下小鼠iPSc呈绿色荧光(Oct-4启动),碱性磷酸酶染色提示iPSc细胞团着紫黑色。2.各分化组均可在光镜下见自发搏动的EBs,与自然分化组相比,三个浓度组的VEGF均可提高iPSc的心肌细胞分化率(P<0.05);VEGF浓度为20ng/ml时,iPS细胞的心肌细胞分化率最高,为53.17%±3.63%(P<0.05),与二甲亚砜组的心肌细胞分化率(57.07%±3.22%)相比无统计学差异(P>0.05)。3.各分化组分化而来的细胞均表达调控心肌发育的基因α-MHC和β-MHC;VEGF可上调α-MHC和β-MHC的表达,VEGF浓度为20ng/ml时,其上调作用最为明显(P<0.05)。4.各分化组分化而来的心肌细胞可自发搏动,同时表达心肌特异蛋白cTnT。结论1.在LIF和成纤维细胞的环境中,小鼠iPSc保持未分化状态,去除这两者后,小鼠iPSc可以通过形成拟胚体开始分化。2.一定浓度的外源性的VEGF可以促进诱导多能干细胞向心肌细胞的分化。
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