在体外人骨髓间充质干细胞分化为心肌样细胞功能

充血性心力衰竭 (CHF) 仍是全球发病率和死亡率的主要原因。CHF 经常发生后心肌细胞的巨大损失和心肌梗死 (MI)¹的病理结果无细胞瘢痕组织的发展。虽然心脏是部分自我更新的器官，驻地干、 祖细胞池负责执行组织再生显著降低中丰度和老年患者，往往变得不足以最佳恢复的损伤后的功能。因此，是极大的兴趣发展涉及的健康供者细胞移植到受损心肌的实验性治疗。势在必行的是供者细胞不仅恢复结构的组织，但也达到心肌功能恢复的影响。

本机的心员工心组织居民和损伤后内源性的骨髓源性干细胞修复^2，，34。蓄热式导出细胞宿主和捐助者都必须有获得适当的表型和功能的重塑心肌，并有能力以高效、 安全地更换丢失的细胞微环境的能力。在体外分化方法曾经广泛实现高效率、 基于干细胞的心肌细胞生产^5，6。表达谱的心脏沿袭标记用于定义向心脏沿袭⁷干细胞分化的过程。早期分化标记，如 NKX2.5，肌细胞增强因子 2 C (Mef2c) 和 GATA4^8，9，可以指示开始向心肌细胞进程。成熟的心肌细胞标记通常用于评估分化效果是信号调节蛋白 α （关于）¹⁰、 心肌肌钙蛋白 T （肌钙）¹¹、 重链心肌肌球蛋白 (MYH6)^8，，1213和缝隙连接蛋白 43 (Cx43)^14，，1516。利用胚胎干细胞 (Esc) 和多能性干细胞 (Psc) 的方法彻底优化并讨论了有关的诱导因素，氧气和养分的渐变，细节和行动^{5，，67，，1718}的确切时间。尽管如此，基于 ESC 和 PSC 的技术仍然存在多个的伦理和安全问题，和次优的电生理及免疫学特征^19，20。主机经常用这些细胞移植免疫排斥的经验和需要永久免疫抑制。这主要是由于失主要组织相容性复合体 (MHC) 分子在东道国和捐助和由此产生的 T 细胞反应²¹。同时个别 MHC I 类匹配是一个可能的解决方案，更易于访问的临床实践需要普遍是理想来克服排斥反应的关切的细胞来源。

作为替代细胞来源，用于在临床应用中，骨髓间充质干细胞和骨髓间充质干细胞，特别被进行了自其最初被描述在 1995年²²组织再生使用。骨髓间充质干细胞据说是驻地的再生细胞在几乎任何带血管蒂的组织²³中可以发现。骨髓间充质干细胞后从所需的源的隔离，很容易可以扩大在文化，有广泛的旁分泌能力，经常拥有理想或免疫调节属性^24，25。其安全性和有效性已经进行了几个临床前研究，特别是心脏再生^3，，²⁶。

许多 MSC 分化策略利用药理剂 5-氮杂胞苷²²和二甲基亚砜²⁷，和增长或人骨的因素，像 BMPs^{5，7，，2829}或血管紧张素 II³⁰，与变量效率。这些策略，不过，不基于天真再生细胞有望后归巢或传递到损伤的部位，遇到的障碍体内。更多生理有关的战略，同时更难定义和操纵，都基于的前提下，可以通过从组织微环境本身的信号诱导 MSC 分化。先前的研究显示，暴露于心肌细胞裂解物³¹或左室心肌^32，33，或直接与原发性心肌细胞体外^15，34，接触可以增加心肌标志物检测在骨髓间充质干细胞中表达。别人有后，表现出自发再生治疗心肌损伤与骨髓间充质干细胞^{35，36，，3738}，尽管部分，骨髓间充质干细胞和心肌细胞^39，40融合生成新生心肌。我们所知，从人骨髓间充质干细胞 (hMSCs) 的任何组织源的功能、 自发订约心肌细胞尚未报告。

目前的共识是所有骨髓间充质干细胞产生的血管周围细胞²³。年轻骨髓间充质干细胞与周细胞属性可以从人脐带组织^41，，4243的血管周围地区隔离。与骨髓间充质干细胞，HUCPVCs 拥有更多的分化潜能和几个其他再生的优势，两个体外^41，44和体内^45，，4647。值得注意的是，被母胎界面的来源，HUCPVCs 有显著较低免疫原性相比成人骨髓间充质干细胞的来源。我们的研究重点的表征和 FTM HUCPVCs，年轻源间充质干细胞研究，临床前应用，我们以前已经增加了增殖能力和较高的 multilineage 分化的能力，包括在向心肌细胞谱系⁴¹。

在这里，我们提出一种协议，结合聚合形成和原发性心脏细胞饲养层，归纳部队达到完成向心肌细胞分化的骨料骨髓间充质干细胞。 提供 3D 的环境，更好地模型条件体内相比 2D 遗民文化。利用心脏饲养层提供一种环境，是对骨髓间充质干细胞的最终移植网站的代表。我们证明年轻来源的间充质干细胞分离产前或产后的脐带有较高的能力，与窗体集料，达到相比成人骨髓间充质干细胞，同时仍然保持其免疫特权心肌表型。除了陡海拔及心脏沿袭标记基因诱导的表达的细胞内 （即， cTnT 与 MYH6） 和细胞表面蛋白 (即，关于和 Cx43) 具体为心肌细胞，我们表明可以用这种方法利用 FTM HUCPVCs 分化潜力，它们可以导致自发性收缩心肌样细胞。