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人胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生之心肌細(xì)胞集群的新篩選方法,可用于評(píng)估QT間隔所受影響程度

瀏覽次數(shù):2633 發(fā)布日期:2012-2-15  來(lái)源:本站 僅供參考,謝絕轉(zhuǎn)載,否則責(zé)任自負(fù)
      問(wèn)題:在心肌細(xì)胞復(fù)極化延遲研究中,常利用人胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的心肌細(xì)胞集群進(jìn)行藥物的篩選。但由于誘導(dǎo)所獲得的不同心肌細(xì)胞集群對(duì)離子通道阻塞(或激活)的反應(yīng)(QT間隔)差別很大,因此,直接誘導(dǎo)產(chǎn)生的心肌細(xì)胞不能很好應(yīng)用于藥物的篩選。那是否有快捷有效獲得符合要求細(xì)胞集群的方法呢?

   
當(dāng)前,心血管疾病已成為人類(lèi)健康的最大威脅。在生物醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域,開(kāi)發(fā)有效改善心臟機(jī)能,促進(jìn)心血管疾病癥狀改善的藥物成為研究者關(guān)注的熱點(diǎn)。

   
來(lái)自日本Eisai公司的研究人員Yamazaki K等人,利用平面微電極陣列記錄系統(tǒng)(MED64),開(kāi)發(fā)了一種新穎的方法,能夠方便獲得符合要求的細(xì)胞集群,從而建立能夠評(píng)價(jià)QT間隔所受影響程度的體系。

    
在初期實(shí)驗(yàn)中,研究者發(fā)現(xiàn),由人類(lèi)胚胎干細(xì)胞誘導(dǎo)產(chǎn)生的心肌集群細(xì)胞,其QT間隔等場(chǎng)電位時(shí)程(FPD)對(duì)hERG通道阻塞劑的應(yīng)答,可以有無(wú)應(yīng)答到過(guò)度反應(yīng)的極大區(qū)別。因此,他們利用100nM濃度的Cisapride(一種hERG通道阻塞劑)處理細(xì)胞集群,利用平面微電極陣列記錄系統(tǒng)(MED64)選取FPDc延長(zhǎng)的5-20%區(qū)域作為標(biāo)準(zhǔn),篩選細(xì)胞。然后,對(duì)所獲得符合標(biāo)準(zhǔn)的細(xì)胞集群孵育目的化合物。

    通過(guò)上述方法獲得的細(xì)胞集群,適用于評(píng)價(jià)化合物作用于離子通道,從而影響QT間隔的研究。這是目前最早報(bào)道的,利用MED64檢測(cè)電位改變,篩選獲得合適細(xì)胞集群,從而建立一個(gè)能夠評(píng)價(jià)QT間隔所受影響程度的方法。

      Yamazaki K等人的研究,為利用誘導(dǎo)產(chǎn)生的細(xì)胞進(jìn)行藥物篩選提供了一種更加完善的體系?焖、準(zhǔn)確獲得藥物對(duì)目的細(xì)胞的作用效果,將成為現(xiàn)實(shí)。

平面微電極陣列記錄系統(tǒng)(MED64)是當(dāng)前進(jìn)行離體電生理研究的最佳助手,MED64已經(jīng)成功應(yīng)用于:

       中樞神經(jīng)系統(tǒng):如大腦皮層、海馬體、視網(wǎng)膜、視交叉上核、杏仁核;
       周?chē)窠?jīng)系統(tǒng):如背根神經(jīng)節(jié)
       心肌 (心房、心室、心肌細(xì)胞)和其它易興奮組織(如平滑肌)
       急性腦切片, 切片外植體和分離培養(yǎng)物.


文獻(xiàn)來(lái)源:

A novel method of selecting human embryonic stem cell-derived cardiomyocyte clusters for assessment of potential to influence QT interval.

Yamazaki K, Hihara T, Taniguchi T, Kohmura N, Yoshinaga T, Ito M, Sawada K.
SourceEisai Product Creation Systems, Eisai Co., Ltd., 5-1-3, Tokodai, Tsukuba, Ibaraki 300-2635, Japan.

Abstract

Physiologically relevant assessment of delayed repolarization is necessary in drug development. In our preliminary experiments on the evaluation using a multielectrode recording system, we had found that the responsiveness of field potential duration (FPD), as QT-like intervals, to hERG channel blockers differed greatly from non-responders to excessive responders in human embryonic stem cell-derived cardiomyocyte clusters. Thus, we report a novel method of selecting clusters suitable for evaluating compounds for the assessment. Clusters were treated with cisapride, a hERG channel blocker, at 100nM, and selected with criteria of 5-20% of corrected FPD (FPDc) prolongation. Then, selected clusters were treated with reference compounds. FPDc was prolonged by blockade of the hERG channel (E-4031 and dl-sotalol) and KvLQT1 channel (chromanol 293B and HMR1556), and by activation of the sodium channel (veratridine) and calcium channel (Bay K8644). FPDc was shortened by calcium channel blockage (verapamil, nifedipine and diltiazem) and by K(ATP) channel activation (pinacidil). Class Ia antiarrhythmic drugs, quinidine and disopyramide, prolonged FPDc. Selected clusters are appropriate for assessing the effects of compounds on ion channels affecting QT intervals. This is the first report of the establishment of an assessment system of potential to influence QT interval, using pharmacologically selected clusters.

來(lái)源:廣州進(jìn)科馳安科技有限公司
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