干細胞研究在對抗心血管疾病的再生療法和治療方面具有巨大潛力，心血管疾病占全球所有死亡人數的 30% 以上。
功能強大的心肌細胞——負責心臟收縮的肌肉細胞——對于疾病建模、藥物篩選和其他再生醫(yī)學方法很重要。
然而，將干細胞分化為心肌細胞的過程成本高昂、勞動強度大且變化多端。
“這需要對干細胞分化的質量控制，以擴大工業(yè)應用，”莫格里奇研究所研究員 Melissa Skala 說。
在今天發(fā)表在《自然通訊》雜志上的一項新研究中，Skala 實驗室開發(fā)了一種非侵入性成像技術，可以預測心肌細胞分化的效率，作為一種質量控制方法。
“如果我們能夠在很早的階段預測干細胞分化為心肌細胞的結果，那么我們就可以在制造階段節(jié)省時間、金錢和速度，”Skala 實驗室的主要作者兼助理科學家 Tongcheng Qian 說。
人類多能干細胞分化為心肌細胞大約需要14天的時間，在此期間細胞的代謝活動會發(fā)生劇烈的變化。
研究人員在整個分化過程的不同時間點測量了 NAD(P)H 和 FAD 這兩種參與細胞代謝的分子的自發(fā)熒光。由于該方法使用細胞的先天自發(fā)熒光，因此它是非侵入性的，可以實時進行而不會損壞細胞。
雖然有許多研究著眼于干細胞分化過程中的代謝變化，但錢和斯卡拉說，他們研究的預測模型很重要。
“對于應用或生物制造，我們可以在早期進行干預以改變培養(yǎng)基條件或改變匯合度以改善結果，”威斯康星大學麥迪遜分校生物醫(yī)學工程教授 Skala 說。
該團隊早在第 1 天就看到了代謝變化，具有低分化效率和高分化效率的條件。
標簽： 干細胞
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