在细胞生物学领域,诱导多能干细胞(hiPSCs)展示出了巨大的应用潜力。多项研究表明,从人类多能干细胞(包括胚胎干细胞和诱导多能干细胞)定向分化出骨骼肌细胞(SMC)是可行的。人类多能干细胞具备无限增殖的能力,并且能够分化为任意细胞类型。利用iPSC建立的疾病模型,为研究与退行性肌肉病相关的疾病治疗方案提供了有力支持。退行性肌肉病是一类使肌肉组织逐渐退化和功能减退的疾病,主要包括多种常见类型。
目前,诱导多能干细胞(hiPSCs)分化为骨骼肌细胞主要有两种途径。第一种是小分子法,通过在发育过程中添加能够激活或抑制肌源信号传导的小分子,模拟胚胎中胚层规范期间的早期信号事件,从而获得骨骼肌细胞。第二种是过表达法,通过过表达肌肉相关转录因子,快速生成骨骼肌细胞。
在细胞分化的过程中,随着时间的推移,从第0天到第13天,细胞形态明显由iPSC逐渐转变为细长的骨骼肌形态。培养30天后,骨骼肌细胞开始出现自发跳动的情况。在基因表达层面上,hiPSC诱导分化后的骨骼肌细胞中,多能性基因OCT3/4不再表达,而肌细胞生成素MyOG和肌球蛋白重链MyHC则显著上调,表明细胞已成功分化为骨骼肌细胞。
在蛋白质表达方面,细胞特异性表达包括肌球蛋白重链(MyHC)、肌细胞生成素(MyOG)、肌钙蛋白(Troponin)、肌动蛋白(α-actinin)、肌结蛋白(Desmin)和抗肌萎缩蛋白(Dystrophin)等多种肌肉特异性蛋白,这进一步验证了细胞的骨骼肌特性。
研究人员可以利用通过尊龙凯时生物技术分化的骨骼肌细胞进行深入研究,探究疾病的发病机制,观察疾病的发展过程,从而精准评估药物疗效并高效筛选潜在的治疗药物。这为相关疾病的治疗带来了新的希望与可能,展现了尊龙凯时在生物医疗领域的前沿地位。