小鼠心脏成纤维细胞直接转分化为心脏祖细胞的实验研究

摘要

目的 采用非特异性转录因子介导的谱系重编程系统，将小鼠心脏成纤维细胞(cardiac fibroblasts, CFs)直接转分化为心脏祖细胞(cardiac progenitor cells, CPCs)。方法 取昆明小鼠乳鼠心肌组织，差速贴壁法分离CFs。免疫荧光染色、流式细胞术分别检测CFs性状及纯度，以携带含小鼠tet-on系统的4种重编程因子Oct4、Sox2、Klf4、c-myc(OSKC)慢病毒等比例感染第3代(P3)CFs。A组：感染含小鼠tet-on系统的OSKC慢病毒，重编程培养基中不加入白血病抑制因子(LIF),加入JAK inhabit 1(JI1),以抑制向iPSCs方向的转分化。B组：对照组感染空载体病毒。C组：感染含小鼠tet-on系统的OSKC慢病毒，重编程培养基中加入LIF,不加入JI1,不抑制向iPSCs方向的转分化。在特定时间点为感染的细胞更换不同培养条件，观察细胞形态及生物特性的变化：(1)实时荧光定量PCR(Real time-PCR)法检测重编程各个时间点CPCs特异性转录因子Mesp1、Nkx2.5、Isl1、GATA4及胚胎干细胞多能性因子Oct4、Sox2、c-myc、Klf4、Naong的表达；(2)CPCs特异性标记Nkx2.5、Isl1免疫荧光染色鉴定；(3)CPCs自分化为搏动心肌细胞的检测；(4)心肌细胞特异性标记cTnI免疫荧光染色鉴定CPCs向心肌细胞方向的分化潜能。结果 (1)形态学观察，病毒感染11～14天，可见部分CFs形态发生改变，形成CPCs样克隆；(2)CPCs克隆Nkx2.5、Isl1免疫荧光染色阳性；(3)CPCs可自分化为搏动的细胞团，其中的细胞cTnI免疫荧光染色阳性；(4)Real-time RCR检测结果显示，重编程第4天，CPCs早期特异性转录因子Mesp1即开始表达，而iPSCs多能性因子Naong在重编程第9天才开始表达。结论 心脏成纤维细胞可以直接转分化为CPCs。

关键词

心脏成纤维细胞 / 谱系重编程 / 心脏祖细胞

基金资助

国家自然科学基金(31071307)