最近的Cell Reports文章中，使用重組表達的Laminin 521及Laminin 221作為hESC細胞培養基質，將胚胎干細胞體外分化為心血管祖細胞（cardiovascular progenitors, CVPs），并移植到小鼠體內，產生人源心肌束從而改善梗死心臟功能。

目前雖然已有將人類胚胎干細胞分化為心肌細胞(cardiomyocytes, CMs)的方法，但這些方法都有成分不明確的問題，無法應用于臨床治療。而該研究團隊利用特定的細胞外基質和培養基，為生產臨床質量的CVPs提供了一個可靠的方法。

本文亮點


Laminin 221為心肌中主要細胞外基質

從108名健康人體供體中獲取的左心室心肌層粘連蛋白基因表達水平，最豐富的層粘連蛋白亞型是Laminin 221，因此該研究團隊使用Laminin 221作為hESC分化成心肌細胞的細胞培養基質

化學成分確定、無異源動物成分hESC向CMs長期分化的方案

研究團隊利用重組表達的Laminin 521（支持細胞生長增殖）及Laminin 221（誘導細胞分化），搭配Nutrisem hPSC無血清培養基，成功誘導hESC（H1&HS1001）分化為CMs，可持續分化時間長達94天

在分化第34天，即可觀察到跳動的心肌細胞

 

利用bulk RNA-seq證實CMs持續形成（左圖）并且不具致癌性（右圖）

研究團隊進一步用scRNA-seq確認分化到Day 9 和Day 11的CVPs可作為移植治療使用

 

 CVPs注射到心臟梗死區域，可形成功能性心肌束，并改善心臟功能

心肌纖維束的共焦圖像，黃色虛線表示梗死區域。植入Day 9和Day11的CVPs后，在心臟中觀察到組織化的平行細胞質條紋

心臟超聲心動圖影像，顯示對照組，移植Day 9 CVPs和Day 11 CVPs的比較結果
Conclusion:
該文章使用無異源動物，化學成分確定的細胞外基質與培養基，進行hESC擴增與誘導分化，具有高度可重復性，可為再生心臟醫學提供符合臨床需求的細胞。 

Reference

In Vivo Generation of Post-infarct Human Cardiac Muscle by Laminin-Promoted Cardiovascular Progenitors. Lynn et al., Cell Reports, 2019