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心脏类器官培养手册

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背景介绍

心脏是脊椎动物身体中的肌造器官，是人体循环系统的动力器官，为血液流动提供动力。由于其复杂的结构，心脏是最难在体外建模的器官之一。

类器官是一种在体外3D培养并模拟体内器官的细胞结构，可以更准确地保留体内细胞的生物学特性和功能。近年来，Mendjan S研究团队以特定的顺序激活所有参与胚胎心脏发育的6个已知信号通路，诱导干细胞自行组织，构建出全球首个体外自组织心脏类器官模型，为心血管疾病的研究开辟了新的方向与思路。

图1.从人类多能干细胞中建立心脏类器官(PMID: 34019794)^[¹^]

心脏类器官的培养方案

我们根据Mendjan S^[¹^]发表的文章，整理了人类多能干细胞(hPSC)生成心脏类器官的培养方案。该模型可自发形成空腔，自主跳动，无需支架支持，在受伤后可以自主动员心脏成纤维细胞迁移修复损伤。

图2.hPSC分化为心脏类器官的过程(PMID: 34019794)^[¹^]

1、中胚层诱导

将hPSC (WTC细胞)接种到超低吸附的96孔板上，用FLyAB(Ins)培养基（CDM培养基含有30 ng/mL FGF2，5 μM LY294002，50 ng/mL Activin A，10 ng/mL BMP4，1 μg/mL insulin，4-8 μM CHIR99021，5 μM Y-27632）培养36 h-40 h；

2、心脏中胚层

更换为BFIIWPRa培养基（CDM培养基含有10ng/mL BMP4，8 ng/mL FGF2，10 μg/mL insulin，5 μM IWP2，0.5 μM retinoic acid，200 ng/mL VEGF-A）培养4天，每日换液；

3、特异性CM分化

更换为BFI培养基（含有10ng/mL BMP4，8 ng/mL FGF2，10 μg/mL insulin，100 ng/mL VEGF-A）培养2天，每日换液；

图3.hPSC分化为心脏类器官的过程中各时间点的细胞团尺寸变化及明场图片(PMID: 34019794)^[¹^]

4、类器官培养

更换为CDM培养基（含有100 ng/mL VEGF-A）继续培养，每两天换液；

相关产品

产品名称	产品编号	规格	简介
Y-27632	53006ES	1 mg/5 mg/10 mg	ROCK抑制剂
CHIR99021	53003ES	2 mg/5 mg/10 mg	GSK-3α/β抑制剂
LY294002	52403ES	5 mg/10 mg/50 mg	PI3K抑制剂
Retinoic acid（维甲酸，维A酸）	53001ES	100 mg/500 mg/1 g	诱导细胞分化
IWP2	53013ES	5 mg/10 mg/50 mg	Wnt抑制剂
human Activin A	91702ES	10 μg/100 μg/500 μg	重组蛋白
human BMP4	92053ES	10 μg/100 μg/500 μg	重组蛋白
human VEGF-A	91502ES	10 μg/100 μg/500 μg	重组蛋白
human FGF2	91330ES	10 μg/100 μg/500 μg	重组蛋白
Insulin	40112ES	25 mg/100 mg/500 mg/1 g	细胞培养的辅助成分
Ceturegel® Matrix for Organoid culture，Phenol Red-Free，LDEV-Free 基质胶	40191ES08/10	5mL/10mL	类器官

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