W sercu przerost lewej komory jest początkowo mechanizmem adaptacyjnym, który zwiększa grubość ścian w celu zachowania prawidłowego rzutu serca i jego funkcjonowania w obliczu choroby wieńcowej lub nadciśnienia tętniczego. Przerost serca rozwija się w odpowiedzi na przeciążenie ciśnieniowe i objętościowe, ale może być również obserwowany w dziedzicznych kardiomiopatiach. W miarę pogrubienia ściana staje się sztywniejsza, utrudniając dystrybucję natlenionej krwi do reszty ciała. Dzięki złożonym sieciom sygnalizacji komórkowej i transkrypcji zaangażowanym w ustalanie stanu hipertroficznego opracowano kilka systemów modelowych, aby lepiej zrozumieć molekularne czynniki wywołujące chorobę.
Linie komórek unieśmiertelnionych kardiomiocytów, pierwotne gryzonie i większe modele zwierzęce pomogły zrozumieć patologiczne mechanizmy leżące u podstaw przerostu serca. Wykorzystywane są również indukowane pluripotencjalne kardiomiocyty pochodzące z komórek macierzystych, które mają dodatkową zaletę w postaci zapewnienia dostępu do próbek ludzkich o bezpośrednim znaczeniu dla choroby, jak te generowane od pacjentów cierpiących na kardiomiopatie przerostowe.
Tutaj pokrótce dokonujemy przeglądu systemów modelowych in vitro i in vivo, które zostały użyte do modelowania hipertrofii i dostarczamy szczegółowych metod izolacji pierwotnych kardiomiocytów noworodków szczurów, a także generowania kardiomiocytów z ludzkich iPSC. Opisujemy również, jak modelować hipertrofię w „naczyniu” za pomocą analizy ekspresji genów i immunofluorescencji w połączeniu z automatycznym obrazowaniem wysokiej zawartości.
Leczenie przeciwnadciśnieniowe i podatność na zakażenie SARS-CoV-2 ludzkich kardiomiocytów pochodzących z PSC i pierwotnych komórek śródbłonka
Patogenność koronawirusa-2 ciężkiego ostrego zespołu oddechowego (SARS-CoV-2) przypisuje się jego zdolności do wchodzenia przez związany z błoną receptor enzymu konwertującego angiotensynę 2 (ACE2). Dlatego też mocno spekulowano, że terapia inhibitorem konwertazy angiotensyny (ACEI) lub blokerem receptora angiotensyny (ARB) może modulować zakażenie SARS-CoV-2. W tym badaniu ekspozycja kardiomiocytów pochodzących z ludzkich pluripotencjalnych komórek macierzystych (hPSC-CM) i ludzkich komórek śródbłonka (hEC) na SARS-CoV-2 wykazała znaczące różnice w genach kodujących białka zaangażowanych w odporność, odpowiedź wirusową i strukturę kardiomiocytów/śródbłonka . W szczególności zidentyfikowano zmiany transkryptomu w czynniku martwicy nowotworu (TNF),szlaki sygnałowe interferonu α/β i kinazy białkowej aktywowanej mitogenami (MAPK) (hPSC-CM) oraz czynnika jądrowego kappa-B (NF-κB) (hEC). Jednak wstępne leczenie hPSC-CM lub hEC dwoma powszechnie przepisywanymi lekami przeciwnadciśnieniowymi, losartanem i lizynoprylem, nie wpłynęło na podatność żadnego typu komórek na zakażenie SARS-CoV-2. Odkrycia te pokazują toksyczne działanie SARS-CoV-2 w hPSC-CM/hEC i, w połączeniu z nowo pojawiającymi się wieloośrodkowymi badaniami, sugerują, że samo leczenie przeciwnadciśnieniowe nie zmienia zakażenia SARS-CoV-2.
Pierwotne ludzkie kardiomiocyty i kardiofibroblasty leczone surowicą od pacjentów z zapaleniem mięśnia sercowego wykazują zwiększone zapotrzebowanie na żelazo i złożone zmiany w ekspresji genów
Fibroblasty serca i kardiomiocyty są głównymi komórkami zaangażowanymi w patofizjologię zapalenia mięśnia sercowego (MCD). Komórki te są szczególnie wrażliwe na zmiany homeostazy żelaza, co jest niezwykle ważne dla optymalnego utrzymania kluczowych procesów komórkowych. Jednak dokładna rola stanu żelaza w patofizjologii MCD pozostaje nieznana. Hodowaliśmy pierwotne ludzkie kardiomiocyty (hCM) i kardiofibroblasty (hCF) z surowicami od pacjentów z ostrym MCD i zdrowych osób z grupy kontrolnej, aby naśladować skutki ogólnoustrojowego zapalenia na te komórki. Następnie przeprowadziliśmy wstępne sekwencjonowanie RNA na małą skalę ( n = 3 na grupę) w celu zbadania globalnej odpowiedzi komórkowej na ekspozycję na surowicę.
W obu liniach komórkowych analiza danych transkryptomicznych ujawniła wiele zmian w ekspresji genów, które są związane z zaburzonymi szlakami kanonicznymi i postępem chorób serca. Ponadto hCM wykazywał zmiany w szlaku homeostazy żelaza. Aby dalej zbadać te zmiany w komórkach traktowanych surowicą, przeprowadziliśmy badanie kontrolne na większą skalę ( n = 10 dla kontroli, n = 18 dla MCD) i oceniliśmy ekspresję genów zaangażowanych w metabolizm żelaza.
W obu liniach komórkowych wykazaliśmy zwiększoną ekspresję receptora transferyny 1 (TFR1) i ferrytyny w komórkach traktowanych surowicą MCD w porównaniu z kontrolami, co sugeruje zwiększone zapotrzebowanie na żelazo. Ponadto powiązaliśmy ekspresję TFR1 z profilem klinicznym pacjentów i wykazaliśmy, że większe zapotrzebowanie na żelazo w komórkach leczonych surowicą wiązało się z wyższą oceną stanu zapalnego (interleukina 6 (IL-6), białko C-reaktywne (CRP)) i zaawansowaną aktywacją neurohormonalną (NT-proBNP) u pacjentów. Łącznie nasze dane sugerują, że nieprawidłowe funkcjonowanie kardiomiocytów i kardiofibroblastów w przebiegu MCD może być związane ze zmianami w homeostazie żelaza.

Potencjał kardiotoksyczny hydroksychlorochiny, chlorochiny i azytromycyny w pierwotnych ludzkich kardiomiocytach dorosłych
Ostatnio podjęto znaczne wysiłki w celu opracowania leków na COVID-19, a sama hydroksychlorochina lub w połączeniu z azytromycyną była promowana jako leczenie o zmienionym przeznaczeniu. Chociaż leki te mogą zwiększać ryzyko kardiotoksyczności, mechanizmy kardiomiocytów leżące u podstaw tego ryzyka pozostają słabo poznane u ludzi. W związku z tym oceniliśmy ryzyko proarytmii i działanie inotropowe tych leków w modelu ludzkiego serca opartym na kurczliwości kardiomiocytów.
- Odkryliśmy, że hydroksychlorochina ma niskie ryzyko arytmii, podczas gdy chlorochina i azytromycyna są związane z wysokim ryzykiem. Ryzyko proarytmii hydroksychlorochiny zmieniło się na wysokie przy niskim poziomie K+, podczas gdy wysoki poziom Mg2+ chronił przed proarytmicznym działaniem wysokich stężeń hydroksychlorochiny.
- Ponadto terapeutyczne stężenie hydroksychlorochiny nie powodowało nasilenia proarytmii wywołanej podwyższoną temperaturą. Stwierdzono również, że politerapia hydroksychlorochiną z azytromycyną i sekwencyjne stosowanie tych leków wpływa na kategoryzację ryzyka arytmii.
- Ryzyko proarytmii hydroksychlorochiny zmieniło się na wysokie w połączeniu z azytromycyną w stężeniu terapeutycznym. Jednak hydroksychlorochina w stężeniu terapeutycznym wpływała na profil bezpieczeństwa sercowego azytromycyny i jej ryzyko proarytmii tylko w stężeniach powyżej poziomu terapeutycznego.
- Donosimy również, że hydroksychlorochina i chlorochina, ale nie azytromycyna, zmniejszyły kurczliwość, wykazując jednocześnie cechy wielojonowego bloku kanałów, a efekt kurczliwości hydroksychlorochiny został zniesiony przez azytromycynę.
- W związku z tym badanie to ma potencjał, aby pomóc w badaniach klinicznych oceniających terapie o zmienionym przeznaczeniu, w tym te w kontekście COVID-19. Ponadto pokazuje wartość translacyjną modelu opartego na kurczliwości ludzkich kardiomiocytów jako kluczowej ścieżki wczesnego odkrycia, która umożliwia podejmowanie decyzji dotyczących nowych terapii na COVID-19, malarię i choroby zapalne.
Wieloparametryczne profilowanie mechanistyczne leków inotropowych w pierwotnych ludzkich kardiomiocytach dorosłych
Wpływ leków niekardiologicznych na kurczliwość serca może prowadzić do poważnych zdarzeń niepożądanych. Ponadto programy mające na celu leczenie niewydolności serca odniosły ograniczony sukces, a ten obszar terapeutyczny pozostaje główną niezaspokojoną potrzebą medyczną. Wyzwania związane z oceną wpływu leków na kurczliwość serca wskazują na fundamentalną wartość translacyjną obecnych modeli przedklinicznych. W związku z tym staraliśmy się opracować model kurczliwości pierwotnych kardiomiocytów człowieka dorosłego, który może zapewnić prekliniczne, przedkliniczne podejście do jednoczesnego przewidywania inotropowego działania inotropowego inotropowego (skrócenie sarkomerów) i generowania danych wieloparametrowych w celu profilowania różnych mechanizmów działania w oparciu o klaster. analiza zestawu 12 parametrów kurczliwości.
Human Cardiomyocytes |
|||
PC00B6 | Neuromics | 500 ml | 385.2 EUR |
Human Cardiomyocytes |
|||
SC00A1-CM | Neuromics | 500,000 Cells | 1154.4 EUR |
Rat Cardiomyocytes |
|||
PC35134 | Neuromics | P0 Rat - Whole Heart Dissociated Cells X2 | 1702.8 EUR |
Mouse Cardiomyocytes |
|||
PC35136 | Neuromics | P0 Mouse - Whole Heart Dissociated Cells X2 | 1702.8 EUR |
Immortalized Human Cardiomyocytes - SV40 |
|||
T0445 | ABM | 1x106 cells / 1.0 ml | Ask for price |
Human Heart PrimaCell 6: Cardiomyocytes |
|||
2-96119 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Primary Human Neurons |
|||
HNC001 | Neuromics | 300,000 Cyroperserved Cells | 1467.6 EUR |
Human Primary Chondrocytes |
|||
171-T0020 | ABM | 5 Cells | 2760 EUR |
Mouse Heart PrimaCell 6: Cardiomyocytes |
|||
2-82098 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Rat Heart PrimaCell 6: Cardiomyocytes |
|||
2-82593 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Primary UTI |
|||
MED1270 | Scientific Laboratory Supplies | PK10 | 10.99 EUR |
Human Heart PrimaCell 6: Normal Cardiomyocytes Growth Medium |
|||
9-46119 | CHI Scientific | 5 x 100 ml | Ask for price |
Human Heart Tissue Preparation Buffer 6: Normal Cardiomyocytes |
|||
9-80312 | CHI Scientific | 1 x 100 ml | Ask for price |
TnI (Primary) Antibody |
|||
abx018056-100ug | Abbexa | 100 ug | 410.4 EUR |
Primary UTI Opaque |
|||
MED1272 | Scientific Laboratory Supplies | PK10 | 11.81 EUR |
Primary UTI Agar |
|||
MED1334 | Scientific Laboratory Supplies | EACH | 573.42 EUR |
Primary Opalescence Solution |
|||
EPPOS01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 98.04 EUR |
Primary malignant melanoma |
|||
ME204 | TissueArray | each | 534 EUR |
Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E01P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E01P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Human Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E01P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Rat Heart PrimaCell 6: Normal Cardiomyocytes Growth Medium |
|||
9-25093 | CHI Scientific | 5 x 100 ml | Ask for price |
Mouse Heart PrimaCell 6: Normal Cardiomyocytes Growth Medium |
|||
9-32098 | CHI Scientific | 5 x 100 ml | Ask for price |
Mouse Heart Tissue Preparation Buffer 6: Normal Cardiomyocytes |
|||
9-80304 | CHI Scientific | 1 x 100 ml | Ask for price |
Rat Heart Tissue Preparation Buffer 6: Normal Cardiomyocytes |
|||
9-80320 | CHI Scientific | 1 x 100 ml | Ask for price |
DB Primary Antibody diluent |
|||
DB-D-125 | DB Biotech | 125 ml | 180 EUR |
DB Primary Antibody diluent |
|||
DB-D-250 | DB Biotech | 250 ml | 294 EUR |
DB Primary Antibody diluent |
|||
DBD-125 | DB Biotech | 125 ml | 180 EUR |
DB Primary Antibody diluent |
|||
DBD-250 | DB Biotech | 250 ml | 294 EUR |
Primary Antibody Dropper Vial |
|||
PAV015 | ScyTek Laboratories | 1 ea. | 63.6 EUR |
Primary Blue Solution 100ml |
|||
EPBS01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 98.04 EUR |
Primary Red Solution 100ml |
|||
EPRS01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 145.92 EUR |
Heart Dissociation System 2 (Cardiomyocytes, Myocytes), Mouse and Rat |
|||
4-20272 | CHI Scientific | ea | Ask for price |
Human primary hepatic carcinoma,PHC ELISA Kit |
|||
201-12-1673 | SunredBio | 96 tests | 528 EUR |
Human primary hepatic carcinoma(PHC)ELISA Kit |
|||
GA-E1689HM-48T | GenAsia Biotech | 48T | 346.8 EUR |
Human primary hepatic carcinoma(PHC)ELISA Kit |
|||
GA-E1689HM-96T | GenAsia Biotech | 96T | 559.2 EUR |
Human 293, transformed primary embryonal kidney lysate |
|||
HCL-1210 | Alpha Diagnostics | 100ug | 255.6 EUR |
Antigen-Antibody Pen For Human Primary antibodies |
|||
PEN-H7 | Alpha Diagnostics | 1 | 242.4 EUR |
Human primary hepatic carcinoma(PHC)ELISA Kit |
|||
QY-E03406 | Qayee Biotechnology | 96T | 433.2 EUR |
Human primary hepatic carcinoma,PHC ELISA Kit |
|||
YLA2711HU-48T | Shanghai YL Biotech | 48T | 435 EUR |
Human primary hepatic carcinoma,PHC ELISA Kit |
|||
YLA2711HU-96T | Shanghai YL Biotech | 96T | 562.5 EUR |
Primary Antibody Diluent (Phosphate, Green) |
|||
APG010 | ScyTek Laboratories | 10 L | 805.2 EUR |
Primary Antibody Diluent (Phosphate, Green) |
|||
APG125 | ScyTek Laboratories | 125 ml | 88.8 EUR |
Primary Antibody Diluent (Phosphate, Green) |
|||
APG500 | ScyTek Laboratories | 500 ml | 121.2 EUR |
Primary Antibody Diluent (Phosphate, Green) |
|||
APG999 | ScyTek Laboratories | 1000 ml | 148.8 EUR |
Primary Antibody Diluent (Tris, Green) |
|||
ATG-20000 | ScyTek Laboratories | 20 L | 1412.4 EUR |
Primary Antibody Diluent (Tris, Green) |
|||
ATG125 | ScyTek Laboratories | 125 ml | 88.8 EUR |
Primary Antibody Diluent (Tris, Green) |
|||
ATG500 | ScyTek Laboratories | 500 ml | 121.2 EUR |
Primary Antibody Diluent (Tris, Green) |
|||
ATG999 | ScyTek Laboratories | 1000 ml | 148.8 EUR |
MicroMolar Primary Amine Assay Kit |
|||
PAA100K | ProFoldin | 100 assays | 168.93 EUR |
Human Membrane primary amine oxidase(AOC3) ELISA kit |
|||
CSB-EL001855HU-24T | Cusabio | 1 plate of 24 wells | 198 EUR |
Human Membrane primary amine oxidase(AOC3) ELISA kit |
|||
1-CSB-EL001855HU | Cusabio |
|
|
Human Myeloid differentiation primary response protein MyD88 (MYD88) |
|||
1-CSB-EP859945HU | Cusabio |
|
|
ELISA kit for Human Membrane primary amine oxidase |
|||
EK2705 | SAB | 96 tests | 542.4 EUR |
Human Breast PrimaCell: Normal Mammary Epithelial Primary Cells |
|||
2-96023 | CHI Scientific | 1 Kit | Ask for price |
Human AOC3(Membrane primary amine oxidase ) ELISA Kit |
|||
EH0577 | FN Test | 96T | 628.92 EUR |
Human AOC3/ Membrane primary amine oxidase ELISA Kit |
|||
E2737Hu | Sunlong | 1 Kit | 644.4 EUR |
Human Membrane primary amine oxidase, AOC3 ELISA KIT |
|||
ELI-03529h | Lifescience Market | 96 Tests | 988.8 EUR |
Human Myeloid differentiation primary response protein MyD88, MY |
|||
ELI-05535h | Lifescience Market | 96 Tests | 988.8 EUR |
Goat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E06P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Goat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E06P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Goat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E06P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E08P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E08P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Dog Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E08P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E04P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E04P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Rabbit Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E04P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E07P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E07P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E07P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E03P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E03P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Mouse Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E03P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E02P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E02P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Rat Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E02P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
Western Blot Primary Antibody Diluent Buffer |
|||
abx090689-100ml | Abbexa | 100 ml | 218.4 EUR |
Myeloid Differentiation Primary Response 88 Antibody |
|||
20-abx137458 | Abbexa |
|
|
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody |
|||
20-abx110946 | Abbexa |
|
|
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody |
|||
20-abx001627 | Abbexa |
|
|
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody |
|||
abx033988-400ul | Abbexa | 400 ul | 627.6 EUR |
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody |
|||
abx033988-80l | Abbexa | 80 µl | 343.2 EUR |
Myeloid Differentiation Primary Response 88 Protein |
|||
20-abx261025 | Abbexa |
|
|
Membrane Primary Amine Oxidase (AOC3) Antibody |
|||
20-abx333876 | Abbexa |
|
|
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E09P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E09P0656-48 | BlueGene | 1 plate of 48 wells | 624 EUR |
Monkey Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E09P0656-96 | BlueGene | 1 plate of 96 wells | 822 EUR |
CP Reagent Coloration Primary Solution Blue |
|||
CPPB01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 111.72 EUR |
CP Reagent Coloration Primary Solution Red |
|||
CPPR01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 166.44 EUR |
CP Reagent Coloration Primary Solution Yellow |
|||
CPPY01 | Scientific Laboratory Supplies | 100ML | 111.72 EUR |
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His) |
|||
C927-10ug | Novoprotein | 10ug | 278.4 EUR |
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His) |
|||
C927-1mg | Novoprotein | 1mg | 4322.4 EUR |
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His) |
|||
C927-500ug | Novoprotein | 500ug | 3043.2 EUR |
Recombinant Human Membrane Primary Amine Oxidase/AOC3(C-6His) |
|||
C927-50ug | Novoprotein | 50ug | 717.6 EUR |
Western blot Kit for Human Primary Antibodies, Chemilum. Substrate |
|||
80207-Hu | Alpha Diagnostics | 1 kit | 781.2 EUR |
Human Primary ciliary dyskinesia protein 1, PCDP1 ELISA KIT |
|||
ELI-45084h | Lifescience Market | 96 Tests | 988.8 EUR |
MYD88 Myeloid Differentiation Primary Response 88 Human Recombinant Protein |
|||
PROTQ99836 | BosterBio | Regular: 20ug | 380.4 EUR |
Human Heart PrimaCell 6: Normal Cardiomyocytes Growth Supplements with Serum (for 500 ml medium) |
|||
9-47119 | CHI Scientific | 1 Set | Ask for price |
Guinea pig Primary hepatic carcinoma ELISA kit |
|||
E05P0656-192T | BlueGene | 192 tests | 1524 EUR |
Donosimy, że 17 dodatnich i 9 ujemnych inotropów obejmujących różne mechanizmy działania powodowało odpowiednio zależne od stężenia wzrosty i spadki skracania sarkomerów. Co ciekawe, odczyt wieloparametryczny pozwolił na zróżnicowanie inotropów działających za pomocą odrębnych mechanizmów. Hierarchiczne grupowanie przejściowych parametrów kurczliwości, w połączeniu z analizą głównych składowych, umożliwiło klasyfikację podzbiorów zarówno dodatnich, jak i ujemnych inotropów, w trybie związanym z mechanizmem. W ten sposób model kurczliwości ludzkich kardiomiocytów mógłby dokładnie ułatwić świadome podejmowanie decyzji w oparciu o mechanizmy mechanistyczne, zarządzanie ryzykiem i odkrycie cząsteczek o najbardziej pożądanym profilu farmakologicznym do korekcji niewydolności serca.