小分子変調分化とその後のグルコース飢餓を用いたヒト人工多能性幹細胞からの高度に精製された心筋細胞の導出

初代ヒト心筋細胞が原因侵襲心臓生検、単一の細胞に解離であり、なぜなら、培養中の乏しい長期の細胞生存の難しさの要件を得ることが困難である。初代ヒト心筋細胞の欠如を考えると、患者特異的なヒト誘導多能性幹細胞由来の心筋細胞（hiPSC-CM）技術は、基礎研究のための強力な代替的な心筋細胞源、ならびにこのような疾患モデルおよび薬物の臨床および翻訳アプリケーションと見なされている発見^1。心筋細胞への多能性幹細胞を分化の初期の努力は、胚様体（EB）を用いた分化プロトコールを用いるが、EB中の細胞の、しばしば25％未満が、心筋^2,3拍動しているため、この方法は、製造心筋細胞における非効率的である。比較的、AとBMP4、アクチビンサイトカインを用いて、単層ベースの分化プロトコルは、EBをより高い効率を示したが、このプロトコルはまだ比較的非効率的であり、ヒト多能性幹細胞株の限られた数⁴に高価な成長因子、および機能のみを必要とする。最近では、高効率、hiPSC単層ベースの心筋細胞分化プロトコルは、Wnt /βカテニンが^{5シグナリング}変調することによって開発されました。これらのhiPSC-CMは、心筋トロポニンTとアルファアクチニン、心筋細胞⁶の標準マーカーである2筋節タンパク質を発現する。プロトコルは、ここに記述し、この小分子ベースの、フィーダー細胞を含まない、単層分化方法^5,7を適応したものです。私たちは、7-10日間（ 図1）の後にhiPSCsから心筋細胞を破って入手することができます。しかし、50％が細胞を破って、その結果心筋細胞の分化以下、一貫して免疫染色することは、心臓特異的トロポニンTおよびアルファ – アクチニンなどの心筋細胞特異的マーカーに対して陰性である非心筋細胞の人口の存在を示している。 FUに対するrtherが心筋細胞を精製し、非心筋細胞を排除し、不均一な分化した細胞集団は、複数の日のために極めて低グルコース培地（ 図2）で処理することにより、グルコース飢餓に供した。この処理は、選択的に低グルコース環境⁸で生き残るために、一次エネルギー源として乳酸を代謝するために、心筋細胞の能力に起因する非心筋細胞ではなく、非心筋細胞を排除します。この精製工程の後に、非心筋細胞の心筋細胞の割合が40％の増加が観察される（ 図3、図4）、これらの細胞は、下流の遺伝子発現解析、疾患モデル、および薬剤スクリーニングアッセイに使用することができる。