实验室培养的人类心脏细胞为了解和潜在治疗心脏病提供了强大的工具。然而，从多能干细胞产生人类心脏细胞的方法并不是最佳的。幸运的是，威斯康星大学麦迪逊干细胞与再生医学中心的一项新研究提供了关键见解，有助于研究人员从干细胞中培养出心脏细胞。
最近发表在eLife上的这项研究调查了细胞外基质 (ECM) 蛋白在源自人类多能干细胞(hPSC) 的心脏细胞生成中的作用。ECM 填充细胞之间的空间，提供结构支持并调节组织和器官的形成。通过更好地了解 ECM 及其对心脏发育的影响，研究人员将能够更有效地开发心肌细胞，称为心肌细胞，这可能对心脏修复、再生和细胞治疗有用。
“ECM 如何影响 hPSC 心肌细胞的生成在很大程度上被忽视了，”干细胞与再生医学中心的高级科学家张建华说。“我们越了解可溶性因子以及 ECM 蛋白在细胞培养和分化中的作用，我们就越接近我们的目标。”
像张这样的研究人员一直在寻求提高 hPSCs 分化为心肌细胞的能力，或提高 hPSCs 的能力，它可以在培养中无限期地自我更新，同时保持成为人体内几乎任何细胞类型并将其转化为心肌细胞的能力细胞。为了研究 ECM 在促进 hPSCs 心脏分化中的作用，Zhang 测试了多种蛋白质以了解它们如何影响干细胞的生长和分化，特别是 ECM 蛋白，包括层粘连蛋白 111、层粘连蛋白 521、纤连蛋白和胶原蛋白。
“我们的研究表明，ECM 蛋白在 hPSC 粘附、生长和心脏分化中发挥着重要作用。纤连蛋白在 hPSC 心脏分化中起着至关重要的作用，是必不可少的，”张说。“通过了解 ECM 的作用，这项研究将有助于开发更强大的方法和方案来生成 hPSC-CM。此外，这项研究不仅有助于心脏分化领域，还有助于其他谱系分化。”
虽然这项新研究提供了对心脏细胞发育的重要见解，但它是建立在 Zhang 领导的 2012 年研究的基础上，该研究着眼于发展干细胞心脏分化的最有效方法。
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