分化發育早期心肌細胞鈣穩態的調控

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中文摘要: 目的:肌漿網(sarcoplasmic reticulum,SR)通過2型ryanodine受體(RyR2)釋放的Ca~(2+)是調控成熟心肌細胞興奮收縮耦聯的關鍵信號;但在胚胎干細胞(embryonic stem cell,ES細胞)分化的心肌細胞和胚胎期心肌細胞中,SR的調控作用還不清楚。因此本課題研究目的旨在闡明在心肌細胞分化發育過程中胞漿內Ca~(2+)濃度(intracellular Ca~(2+) concentration,[Ca~(2+)]_i)以及鈣瞬變的變化規律;確定SR在分化發育早期心肌細胞鈣穩態和細胞收縮調控中的作用;探討心肌細胞肌膜上Ca~(2+)離子通道/交換體在細胞分化發育過程中對鈣穩態的調控作用,以進一步闡明心肌細胞分化發育過程中鈣穩態調控機制的變化規律;同時探討ES細胞分化的心肌細胞(EScell-derived cardiomyocytes,ESCMs)在功能上能否發育成為移植治療所需的心肌細胞。 方法:本課題首先建立了ES細胞的培養擴增方法,并建立起誘導ES細胞分化為心肌細胞的分化體系以及心肌細胞分離的方法。在分化發育的各不同階段,分離出能自主收縮的心肌細胞,檢測...
英文摘要: Objective : In adult myocardium, excitation-contraction coupling is criticallyregulated by sarcoplasmic reticulum (SR) Ca~(2+) release via type 2 ryanodine receptor(RyR2), but generally it is believed that SR-function is rudimentary in the fetal heartand in embryonic stem (ES) cell derived cardiomyocytes (ESCMs), a possible sourcefor cell replacement therapies. The objectives are to observed the development of thebasal intracellular Ca~(2+) concentration ([Ca~(2+)]i) and Ca~(2+) transients during cardiacdev...
該研究建立穩定的RyR2基因剔除ES細胞系，并將其分化成心肌細胞，進而探討RyR2在心肌細胞分化中的作用。有可能揭示RyR2基因的未知功能；建立的RyR2基因剔除細胞可無限傳代，為開展多方面包括向其他細胞分化的研究，并為進一步的基因knock in奠定基礎。本研究在國際上處領先地位，將揭示RyR2在心肌細胞和其他細胞早期分化中的作用和調控模式。在研究過程中建立的干細胞培養分析和基因操縱平臺為開展干細胞研究奠定了基礎。該研究揭示的RyR2在心肌細胞發育中的重要作用為更有效地防治鈣信號異常導致的心臟疾病提供了新靶點。



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