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背景介紹

心臟是脊椎動物身體中的肌造器官，是人體循環系統的動力器官，為血液流動提供動力。由于其復雜的結構，心臟是最難在體外建模的器官之一。

類器官是一種在體外3D培養并模擬體內器官的細胞結構，可以更準確地保留體內細胞的生物學特性和功能。近年來，Mendjan S研究團隊以特定的順序激活所有參與胚胎心臟發育的6個已知信號通路，誘導干細胞自行組織，構建出全球首個體外自組織心臟類器官模型，為心血管疾病的研究開辟了新的方向與思路。

圖1.從人類多能干細胞中建立心臟類器官(PMID: 34019794)^[¹^]

心臟類器官的培養方案

我們根據Mendjan S^[¹^]發表的文章，整理了人類多能干細胞(hPSC)生成心臟類器官的培養方案。該模型可自發形成空腔，自主跳動，無需支架支持，在受傷后可以自主動員心臟成纖維細胞遷移修復損傷。

圖2.hPSC分化為心臟類器官的過程(PMID: 34019794)^[¹^]

1、中胚層誘導

將hPSC (WTC細胞)接種到超低吸附的96孔板上，用FLyAB(Ins)培養基（CDM培養基含有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）培養36 h-40 h；

2、心臟中胚層

更換為BFIIWPRa培養基（CDM培養基含有10ng/mL BMP4，8 ng/mL FGF2，10 μg/mL insulin，5 μM IWP2，0.5 μM retinoic acid，200 ng/mL VEGF-A）培養4天，每日換液；

3、特異性CM分化

更換為BFI培養基（含有10ng/mL BMP4，8 ng/mL FGF2，10 μg/mL insulin，100 ng/mL VEGF-A）培養2天，每日換液；

圖3.hPSC分化為心臟類器官的過程中各時間點的細胞團尺寸變化及明場圖片(PMID: 34019794)^[¹^]

4、類器官培養

更換為CDM培養基（含有100 ng/mL VEGF-A）繼續培養，每兩天換液；

相關產品

產品名稱	產品編號	規格	簡介
Y-27632	53006ES	1 mg/5 mg/10 mg	ROCK抑制劑
CHIR99021	53003ES	2 mg/5 mg/10 mg	GSK-3α/β抑制劑
LY294002	52403ES	5 mg/10 mg/50 mg	PI3K抑制劑
Retinoic acid（維甲酸，維A酸）	53001ES	100 mg/500 mg/1 g	誘導細胞分化
IWP2	53013ES	5 mg/10 mg/50 mg	Wnt抑制劑
human Activin A	91702ES	10 μg/100 μg/500 μg	重組蛋白
human BMP4	92053ES	10 μg/100 μg/500 μg	重組蛋白
human VEGF-A	91502ES	10 μg/100 μg/500 μg	重組蛋白
human FGF2	91330ES	10 μg/100 μg/500 μg	重組蛋白
Insulin	40112ES	25 mg/100 mg/500 mg/1 g	細胞培養的輔助成分
Ceturegel® Matrix for Organoid culture，Phenol Red-Free，LDEV-Free 基質膠	40191ES08/10	5mL/10mL	類器官

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心臟類器官培養手冊

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