人類多能干細(xì)胞（hPSCs）包括人類胚胎干細(xì)胞（hESCs）和人類誘導(dǎo)多能干細(xì)胞（hiPSCs）。這類干細(xì)胞具有無限的自我復(fù)制和多項(xiàng)分化潛能，是再生醫(yī)學(xué)、疾病建模和藥物篩選研究的重要工具。近年來，研究人員已開發(fā)出多種方案，通過導(dǎo)入外源基因或者利用小分子誘導(dǎo)等方法，將人類多能干細(xì)胞分化為骨骼肌細(xì)胞（SkMCs），從而為骨骼肌損傷和肌營(yíng)養(yǎng)不良等肌肉相關(guān)疾病的研究和藥物篩選提供了新的途徑。雖然目前有許多方法可以將hPSCs分化成SkMCs，但大多數(shù)方法都涉及到3D球狀胚體的形成以及細(xì)胞分選，過程復(fù)雜，難以大量獲得肌原細(xì)胞，骨骼肌形成率極低，很大程度上影響了肌肉再生醫(yī)學(xué)研究的進(jìn)展。如能在“hPSCs分化為骨骼肌”研究方面取得突破，就能為細(xì)胞療法或藥物篩選帶來充足的肌細(xì)胞，例如從肌營(yíng)養(yǎng)不良患者體內(nèi)取出的干細(xì)胞分化產(chǎn)生的肌原細(xì)胞，可為該患者的提供很好的治療原料，同時(shí)還能對(duì)這類肌肉相關(guān)性疾病進(jìn)行更深入的研究。因此，如何構(gòu)建一個(gè)高效的體外肌原性祖細(xì)胞分化平臺(tái)是突破肌肉再生醫(yī)學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

 這里小編為大家推薦一種非常簡(jiǎn)單但高效，僅需三個(gè)步驟就能將hPSCs分化為成熟骨骼肌細(xì)胞的新方法——來自Myocea公司的Skeletal Muscle Differentiation Kit（hPSC誘導(dǎo)分化骨骼肌試劑盒）。該方法的優(yōu)點(diǎn)是僅需要單層細(xì)胞培養(yǎng)就可以制備出大量的SkMCs，而無需表達(dá)肌原性轉(zhuǎn)錄因子或細(xì)胞分選等額外操作。由于成肌祖細(xì)胞和成肌細(xì)胞具有很高的增殖能力，可以通過常規(guī)傳代方式進(jìn)行大規(guī)模擴(kuò)增，從而獲得大量分化的肌管細(xì)胞。因此，該方法非常簡(jiǎn)單高效，并且適用于自動(dòng)化和大規(guī)模生產(chǎn)。實(shí)驗(yàn)表明，僅用6×104個(gè)hPSCs就可以生產(chǎn)出7.5×107個(gè)SkMCs，說明了該方法具有很高的效率和可擴(kuò)展性。

 Myocea的Skeletal Muscle Differentiation Kit是世界首款能將hPSCs分化為骨骼肌細(xì)胞的商品化培養(yǎng)基系統(tǒng)，由四個(gè)培養(yǎng)基組成。通常情況下，從人多能干細(xì)胞生成肌細(xì)胞需要3個(gè)階段（如上圖），即依次生成衛(wèi)星樣祖細(xì)胞（satelite-like progenitor cells）和成肌細(xì)胞（myoblasts），最后融合成為多核肌管細(xì)胞（multinucleated myotubes）。因此Skeletal Muscle Differentiation Kit包含了三個(gè)分化階段所需的三種培養(yǎng)基，此外它還提供了一個(gè)促進(jìn)肌管融合的培養(yǎng)基作為可選組分，可根據(jù)研究者希望得到的細(xì)胞表型靈活選擇。骨骼肌分化系統(tǒng)的四個(gè)培養(yǎng)基詳情見下表。

 用該培養(yǎng)系統(tǒng)分化生成的肌細(xì)胞通常由70-90%的肌管細(xì)胞和10-25%的肌前體細(xì)胞組成。如下圖細(xì)胞標(biāo)志物染色顯示肌細(xì)胞表型成熟且功能完整。

更重要的一點(diǎn)是，通過標(biāo)志物的核酸與蛋白表達(dá)水平的比對(duì)發(fā)現(xiàn)，該方法具有很高的可重復(fù)性，幾株不同的干細(xì)胞系分化實(shí)驗(yàn)比對(duì)顯示組間差異很小，穩(wěn)定性非常好。因此，Skeletal Muscle Differentiation Kit還適用于高通量篩選和藥物開發(fā)。

綜上所述，Skeletal Muscle Differentiation Kit包括了以下優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)，確實(shí)是一個(gè)令人心動(dòng)的骨骼肌分化方案。

•  肌細(xì)胞生成率高。
• 三步法操作簡(jiǎn)單，無需細(xì)胞分選，無需表達(dá)肌原性轉(zhuǎn)錄因子。
• 實(shí)現(xiàn)了成肌細(xì)胞的擴(kuò)增和儲(chǔ)存，從而建立可再生的肌細(xì)胞庫(kù)。
• 方法穩(wěn)定，重復(fù)性好。

Myocea, Inc.是一家專注于提供神經(jīng)肌肉疾病領(lǐng)域產(chǎn)品與服務(wù)的公司，是能夠為相關(guān)制藥企業(yè)提供專業(yè)試劑與合同服務(wù)的學(xué)術(shù)型戰(zhàn)略合作者。Myocea公司是目前世界上擁有最大的人類胚胎干細(xì)胞的細(xì)胞庫(kù)之一，并已開發(fā)和推出了世界首款穩(wěn)定、高效且可擴(kuò)展的專業(yè)骨骼肌細(xì)胞分化培養(yǎng)基系統(tǒng)。

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參考文獻(xiàn)：

A Human Pluripotent Stem Cell Model of Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy-Affected Skeletal Muscles. Stem Cells Transl Med. 2016 Sep;5(9):1145-61.