في المختبر ثقافة خلايا النخابية من الفأر الجنينية القلب

وقد أوضح ثروة من البيانات التجريبية أن النخاب يؤثر خطوات حاسمة في تطوير القلب. خلال التنمية، والمستعرض الحاجز يؤدي إلى كتلة من الخلايا الظهارية المعروفة باسم proepicardium ^1-4. خلايا من proepicardium ثم تهاجر ومغلف عضلة القلب تشكيل النخاب. وفي أعقاب ذلك، مجموعة فرعية من الخلايا النخابية الخضوع EMT مما أدى إلى هجرة السكان من الخلايا المشتقة النخاب (EPDCs) التي تغزو في وقت لاحق عضلة القلب. وقد أظهرت النسب الوراثي وكذلك فيروسات تتبع التجارب التي EPDCs تفرق في مختلف الأنساب بما في ذلك خلايا العضلات الملساء، الخلايا الليفية، الخلايا البطانية والعضلية (إن وجدت). لذلك EPDCs تساهم بشكل كبير في تطوير الأوعية الدموية التاجية والهندسة المعمارية عضلة القلب ^1،2،4-9. وعلاوة على ذلك، فإن النخاب أمر ضروري لتطوير طبقة المدمجة البطين ^10-12. لهأظهرت xample Gittenberger دي غروت آخرون أن تثبيط آل إليه proepicardium يؤدي إلى مجموعة من العيوب مثل عضلة القلب رقيقة، حلقات ناقصة من القلب وغير طبيعي تشكيل حاجز بين البطينين، ونتيجة لذلك، الفتك الجنينية ^13. عوامل نظير الصماوي يفرز من النخاب الجنينية تعدل انتشار cardiomyocyte والتمايز. واتساقا مع ذلك، أدى الحذف النخاب معين من مسارات الإشارات مثل حمض الريتينويك (RA)، وعوامل نمو الخلايا الليفية (عوامل النمو FGFs) وWNT / β-كاتينين في نمو عضلة القلب المعيبة والفتك الجنينية ^14-16.

على الرغم من أنه يعتقد بأن النخاب أن تكون هادئة في قلوب الكبار، وقد أظهرت الدراسات الحديثة أن يتم إعادة تنشيط البرنامج التنموي في النخاب التالية إصابة القلب ^17،18. عند التنشيط، والخلايا تخضع انتشار السريع وEMT التي تؤدي إلى تشكيل EPDC. هذه الخلايا تحدث نفس capacitذ أن تفرق في الخلايا الليفية وخلايا العضلات الملساء ولكن ليس العضلية أو الخلايا البطانية ^18. بالإضافة إلى ذلك، EPDCs تفرز عوامل proangiogenic التي تساعد في الأوعية الدموية في المنطقة المصابة، وبالتالي تسهل تحسين وظيفة القلب عن طريق تقليل حجم احتشاء. ونظرا لهذه النتائج، اكتسبت النخاب الفائدة في دراسة التطور القلب والأوعية الدموية والأمراض والتجدد.

التكنولوجيا المعدلة وراثيا قد أحدثت ثورة الأبحاث الطبية في القرن ال21. مع المعونة من التكنولوجيا المعدلة وراثيا، ونماذج الماوس المريضة محاكاة حالة الإنسان عملية الأيض وpathophysiologically وقد وضعت بنجاح. ومع ذلك، فقد تم دراسة سلوك الخلية النخابية في هذه المسوخ تحديا ويرجع ذلك أساسا إلى الفتك الجنينية المبكرة. وبالنظر إلى الدور الهام الذي النخاب يلعب في التنمية القلب والتجديد، وأنشأنا نظام الثقافة في المختبر لعلاية الفؤاد الماوسخلايا لتر. وتسمح هذه الطريقة للثقافة على المدى الطويل من الخلايا النخابية ويسهل دراسة مفصلة لاثنين من الخصائص الهامة للالنخاب: قدرته على الهجرة والتمييز. يمكن زرع البطينين المستأصل من الماوس على المواد الهلامية الكولاجين والتي يمكن استخدامها لإجراء فحوصات الهجرة. يتم تربيتها في مصفوفة 3D أن يعيد مصفوفة الكولاجين الغنية خارج الخلية في الطبقة تحت التأمور يلخص في الجسم الحي خلية علم وظائف الأعضاء بشكل أفضل. وبدلا من ذلك يمكن تربيتها على الشرائح غرفة من أجل إنشاء أحادي الطبقة النخابية التي يمكن استخدامها لمجموعة متنوعة من التطبيقات المصب. هذا أحادي الطبقة يمكن أن تستخدم لصبغ للبروتينات تقاطع الضيقة التي ستوفر رؤى حول قدرة النخاب الخضوع EMT وهو أمر حاسم للهجرة. وبالإضافة إلى ذلك، يمكن أيضا أن يتم التجارب التمايز الخروج على هذه الخلايا. وعلاوة على ذلك، يمكن تحليل الجينات الشخصية التعبير عن طريق استخراج الحمض النووي الريبي من الخلايا وأداء الكمي تفاعل البلمرة المتسلسل (QPCR). وأخيرا، يمكن أيضا التعامل مع الطبقات الوحيدة مع وكلاء تليها التحليل الجزيئي لاختبار العلاجات المحتملة. وضعت معا، وهذا النظام الثقافة النخابية يوفر لنا الفرصة لتصور وجمع البيانات الجزيئية التي تعزز فهمنا حول تطوير النخابية.

ميزة أخرى مرغوبة من هذا الأسلوب هو أنه واضح وصريح وليس هناك حاجة الإعداد مزيدا من التفاصيل. باختصار، يتم حصاد الأجنة في E11.5 أو E12.5 يلي الذي رفعه القلب. البطينين ثم يتم تربيتها على أي هلام الكولاجين أو الشرائح غرفة. وفي وقت لاحق، وهذه الخلايا يمكن استخدامها لإجراء التجارب المصب.