Spatiotemporal tracking of cells in tissue-engineered cardiac organoids

doi:10.1002/term.153

.2009年3月；3(3):196-207.

doi:10.1002/term.153。

组织工程心脏类器官细胞的时空追踪

Rohin K Iyer公司¹, 简·崔, 米利卡萝卜

附属公司

PMID： 19235264
预防性维修识别码： PMC2768035型
内政部： 10.1002/条款153

组织工程心脏类器官细胞的时空追踪

Rohin K Iyer公司等。组织工程再生医学杂志. 2009年3月.

.2009年3月；3(3):196-207.

doi:10.1002/term.153。

作者

Rohin K Iyer公司¹, 简·崔, 米利卡萝卜

附属

¹加拿大安大略省多伦多大学生物材料和生物医学工程研究所。

PMID： 19235264
预防性维修识别码： PMC2768035型
内政部： 10.1002/条款153

摘要

心脏组织工程旨在制造心肌补片，用于修复缺陷或受损的天然心肌。与仅由丰富的心肌细胞群构建的组织相比，将非心肌细胞纳入工程化心肌组织已被证明可以改善心肌组织的特性。虽然已经尝试将非肌细胞（成纤维细胞、内皮细胞）与心肌细胞混合，但人们对改变三种细胞类型的各自比例如何影响组织特性以及这些细胞如何随着时间的推移组装成功能组织知之甚少。本研究的目的是研究调节三种细胞类型的比率以及在空间和时间上追踪心脏三种细胞培养物的效果。将原代新生儿心脏成纤维细胞和D4T内皮细胞分别培养在5 microM CellTracker绿色染料和CellTraker红色染料中，同时用20 microg/mL DAPI标记新生儿心肌细胞。非心肌细胞按顺序（预培养）或同时（三培养）接种在Matrigel-coated微通道中，并允许其形成类器官，如我们之前的研究所示。我们还改变了心肌细胞的种子百分比，同时保持总细胞数不变，以改善类器官的功能特性。在第1天和第4天对有机物进行成像。当内皮细胞与肌细胞和成纤维细胞同时进行三次培养时，内皮细胞聚集成簇，而预培养物中含有拉长的细胞。通过将富集心肌细胞的种子百分比从40%增加到80%，类有机物的功能特性得到改善。

PubMed免责声明

数字

**图1。细胞追踪程序**
心脏FB、D4T EC和新生大鼠CM分别在绿色细胞质染料、红色细胞质染料和蓝色核染料中孵育。对于FB和EC，在5µM染料浓度下培养细胞30分钟，而对于CM，在1:5稀释的DAPI中培养细胞1小时。对于同步三种培养，将三种细胞类型混合并接种到微通道中，而对于预培养，在心肌细胞之前两天接种非心肌细胞。在接种CM后的第1天和第4天通过荧光显微镜对类器官进行成像。

**图2。培养前细胞呈均匀分布**
细胞播种总数保持在2×10⁵细胞/圆盘和种子EC:FB比率固定在0.7:0.2。CM的播种百分比如图标签所示。心脏FB为绿色，EC为红色，CM核为蓝色。图像是从靠近微通道交叉点中心的区域拍摄的，如图左上角的示意图所示（红色圆圈表示图像拍摄的大致区域，白色区域表示微通道）。

**图3。同时三种培养物包含圆形细胞，随着时间的推移，这些细胞会组织成簇**
细胞播种总数保持在2×10⁵细胞/圆盘和种子EC:FB比率固定在0.7:0.2。CM的播种百分比如图标签所示。心脏FB为绿色，EC为红色，CM核为蓝色。

**图4。心脏器官显示出高细胞活性**
对培养7天、细胞密度恒定为2×10的类有机物进行活/死染色⁵不同接种百分比的富集心肌细胞（40%、60%、80%、100%）下的细胞/椎间盘。活细胞染成绿色，死细胞染成红色。

**图5。文化前群体表现出比同步三文化群体优越的功能特性**
使用单相方波脉冲测量组织的激发阈值（ET）和最大捕获速率（MCR），以响应电场刺激。

**图6。培养前组细胞特异性标记物的免疫染色**
心脏肌钙蛋白-I（绿色，CM）和波形蛋白（红色，FB）的双重染色和CD31/PECAM-1（绿色，EC）的染色以DAPI作为副染色（蓝色），以便在培养结束时量化细胞百分比，并允许可视化器官形态的结构差异。

**图7。同时三种培养组中细胞特异性标记物的免疫染色**
对心脏肌钙蛋白-I（绿色，CM）和波形蛋白（红色，FB）进行双重染色，并用DAPI作为复染剂（蓝色）对CD31/PECAM-1（绿色，EC）进行染色，以使细胞百分比能够在培养结束时定量，并使类器官形态的结构差异可视化。

**图8。基于免疫染色的心脏类器官中不同细胞类型的百分比**
细胞百分比通过人工计数免疫荧光图像确定。由两名独立的观察者进行手动计数，取平均值并绘制成DAPI复染确定的每张图像细胞总数的百分比。

请参阅PMC中的此图像和版权信息

类似文章

微细加工的聚乙二醇模板能够快速筛选心脏组织工程的三种培养条件。
Iyer RK、Chiu LL、Radisic M。 Iyer RK等人。生物材料研究杂志A.2009年6月；89（3）：616-31。doi:10.1002/jbm.a.32014。生物材料研究杂志A.2009。 PMID：18442120
在心脏组织工程中，生物制造能够有效地查询和优化内皮细胞、成纤维细胞和心肌细胞的顺序培养，以形成血管索。
Iyer RK、Chiu LL、Vunjak-Novakovic G、Radisic M。 Iyer RK等人。生物制造。2012年9月；4(3):035002. doi:10.1088/1758-5082/4/3/035002。Epub 2012年7月31日。生物制造。2012 PMID：22846187 免费PMC文章。
双相电场刺激有助于多细胞型心脏器官的组织工程。
Chiu LL、Iyer RK、King JP、Radisic M。 Chiu LL等人。组织工程A部分，2011年6月；17(11-12):1465-77. doi:10.1089/ten.tea.2007.0244。Epub 2008年9月10日。组织工程A部分2011。 PMID：18783322 免费PMC文章。
人类工程心脏组织中成熟的人多能干细胞衍生心肌细胞。
Feric NT、Radisic M。 Feric NT等人。 Adv Drug Delive Rev.2016年1月15日；96:110-34. doi:10.1016/j.addr.2015.04.019。Epub 2015年5月5日。 2016年高级药物交付修订版。 PMID：25956564 免费PMC文章。审查。
用于疾病心脏再生的工程心脏组织。
Zimmermann WH、Melnychenko I、Eschenhagen T。 Zimmermann WH等人。生物材料。2004年4月；25(9):1639-47. doi:10.1016/s0142-9612（03）00521-0。生物材料。2004 PMID：14697865 审查。

查看所有类似文章

引用人

荧光hiPSC衍生的MYH6-mCarlet心肌细胞用于实时跟踪、成像和心脏毒性分析。
Maria Cherian R、Prajapati C、Penttinen K、Häkli M、Koivisto JT、Pekkanen-Mattila M、Aalto-SetäläK。 Maria Cherian R等人。细胞生物毒性。2023年2月；39(1):145-163. doi:10.1007/s10565-022-09742-0。Epub 2022年7月23日。细胞生物毒性。2023 PMID：35870039 免费PMC文章。
在芯片上构建心肌梗死后的细胞微环境。
马里兰州麦凯恩·哈利勒·NN。 Khalil NN等人。 Front Cardiovasc Med.2021年7月14日；8:709871. doi:10.3389/fcvm.2021.709871。2021年电子采集。《Front Cardiovasc Med.2021》。 PMID：34336962 免费PMC文章。审查。
脂肪衍生基质/干细胞稳定内皮网络的收缩性心脏组织仿生模型。
Morrissette-McAlmon J、Ginn B、Somers S、Fukunishi T、Thanitcul C、Rindone A、Hibino N、Tung L、Mao HQ、Grayson W。 Morrissette-McAlmon J等人。科学代表2020年5月20日；10(1):8387. doi:10.1038/s41598-020-65064-3。科学报告2020。 PMID：32433563 免费PMC文章。
构建心脏组织的工程循环支架。
黄S，杨Y，杨Q，赵Q，叶X。 Huang S等。胸部疾病杂志。2018年7月；10（补充20）：S2312-S2328。doi:10.21037/jtd.2017.12.92。胸部疾病杂志。2018 PMID：30123572 免费PMC文章。审查。
面向器官特异性再生和疾病建模的组织工程。
Mandrycky C、Phong K、Zheng Y。 Mandrycky C等人。 Commun女士。2017年9月；7（3）：332-347。doi:10.1557/mrc.2017.58。Epub 2017年7月31日。 Commun女士。2017 PMID：29750131 免费PMC文章。

查看所有“被引用”文章

参考文献

1. Nag AC。成年哺乳动物心脏非肌肉细胞的研究：精细结构分析和分布。细胞生物学/细胞生物学。1980;28:41–61.-公共医学
1. Banerjee I、Yekkala K、Borg TK、Baudino TA。肌细胞、成纤维细胞和细胞外基质之间的动态相互作用。2006;1080:76–84.-公共医学
1. Seghezzi G、Patel S、Ren CJ、Gualandris A、Pintucci G、Robbins ES、Shapiro RL、Galloway AC、Rifkin DB、Mignatti P。成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）在形成毛细血管的内皮细胞中诱导血管内皮生长因子（VEGF）表达：一种有助于血管生成的自分泌机制。细胞生物学杂志。1998;141:1659–1673.-项目管理咨询公司-公共医学
1. Kuzuya M，Kinsella JL。成纤维细胞衍生可溶性因子体外诱导内皮细胞分化。实验细胞研究/实验细胞研究，1994年；215:310–318.-公共医学
1. Bursac N、Papadaki M、Cohen RJ、Schoen FJ、Eisenberg SR、Carrier R、Vunjak-Novakovic G、Freed LE。心肌组织工程：电生理研究的体外模型。美国生理学杂志。1999;277:H433–H444。-公共医学

出版物类型

行动
行动

MeSH术语

行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动
行动

物质

行动

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源
其他文献来源
- 镜片-专利引文

[1] Nag AC。成年哺乳动物心脏非肌肉细胞的研究：精细结构分析和分布。细胞生物学/细胞生物学。1980;28:41–61.-公共医学

[2] Nag AC。成年哺乳动物心脏非肌肉细胞的研究：精细结构分析和分布。细胞生物学/细胞生物学。1980;28:41–61.-公共医学

[3] Banerjee I、Yekkala K、Borg TK、Baudino TA。肌细胞、成纤维细胞和细胞外基质之间的动态相互作用。2006;1080:76–84.-公共医学

[4] Banerjee I、Yekkala K、Borg TK、Baudino TA。肌细胞、成纤维细胞和细胞外基质之间的动态相互作用。2006;1080:76–84.-公共医学

[5] Seghezzi G、Patel S、Ren CJ、Gualandris A、Pintucci G、Robbins ES、Shapiro RL、Galloway AC、Rifkin DB、Mignatti P。成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）在形成毛细血管的内皮细胞中诱导血管内皮生长因子（VEGF）表达：一种有助于血管生成的自分泌机制。细胞生物学杂志。1998;141:1659–1673.-项目管理咨询公司-公共医学

[6] Seghezzi G、Patel S、Ren CJ、Gualandris A、Pintucci G、Robbins ES、Shapiro RL、Galloway AC、Rifkin DB、Mignatti P。成纤维细胞生长因子-2（FGF-2）在形成毛细血管的内皮细胞中诱导血管内皮生长因子（VEGF）表达：一种有助于血管生成的自分泌机制。细胞生物学杂志。1998;141:1659–1673.-项目管理咨询公司-公共医学

[7] Kuzuya M，Kinsella JL。成纤维细胞衍生可溶性因子体外诱导内皮细胞分化。实验细胞研究/实验细胞研究，1994年；215:310–318.-公共医学

[8] Kuzuya M，Kinsella JL。成纤维细胞衍生可溶性因子体外诱导内皮细胞分化。实验细胞研究/实验细胞研究，1994年；215:310–318.-公共医学

[9] Bursac N、Papadaki M、Cohen RJ、Schoen FJ、Eisenberg SR、Carrier R、Vunjak-Novakovic G、Freed LE。心肌组织工程：电生理研究的体外模型。美国生理学杂志。1999;277:H433–H444。-公共医学

[10] Bursac N、Papadaki M、Cohen RJ、Schoen FJ、Eisenberg SR、Carrier R、Vunjak-Novakovic G、Freed LE。心肌组织工程：电生理研究的体外模型。美国生理学杂志。1999;277:H433–H444。-公共医学

将引文保存到文件

电子邮件引文

添加到集合

添加到我的书目

您保存的搜索

为外部引文管理软件创建文件

您的RSS源

组织工程心脏类器官细胞的时空追踪

附属

组织工程心脏类器官细胞的时空追踪

作者

附属

摘要

数字

类似文章

引用人

参考文献

出版物类型

MeSH术语

物质

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源

摘要

数字

类似文章

引用人

参考文献

出版物类型

MeSH术语

物质

相关信息

赠款和资金

LinkOut-更多资源

全文源

其他文献来源