多层面验证共培养微环境诱导法诱导骨髓间充质干细胞心肌样分化

为了多层面探讨共培养微环境诱导法定向诱导骨髓间充质干细胞（ MSCs）心肌样分化的可行性，取第3代MSCs与原代心肌细胞（ CMs）进行共培养。在显微镜下观察诱导1周后的 MSCs 形态学变化，用免疫荧光和实时荧光定量聚合酶链式反应（ RT-PCR）分别检测诱导的 MSCs 中心肌肌钙蛋白 I（ cTnI）、α-肌动蛋白（α-actin）、Nkx-2.5和 GATA-4的基因表达变化情况。采用超高效液相色谱-串联质谱（ UPLC-MS／MS）分别检测诱导组和对照组的代谢产物。诱导1周后的 MSCs形态呈心肌样改变，cTnI、α-actin、Nkx-2.5和 GATA-4的基因表达均明显升高，正交偏最小二乘法判别分析（ OPLS-DA）模型显示诱导的 MSCs 代谢物向 CMs 转变趋势明显。通过多元和单元统计分析筛选差异变量，根据一级质谱和二级质谱比对结果，最终确定12种差异代谢物。与未经诱导的MSCs 相比，经诱导的MSCs与CMs中变化趋势相同的差异代谢物有7种，变化趋势不同的差异代谢物有5种。实验结果表明，无论从形态、基因、蛋白质还是代谢层面看，MSCs 通过与 CMs 间接接触共培养后均发生了心肌样改变，但是与 CMs仍存在差异。