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一种基于光流的方法来量化人多能干细胞来源的心肌细胞在疾病建模平台的动态行为

协议
的一部分分子生物学方法书系列

摘要

人多能干细胞来源的心肌细胞(hPSC-CMs)在心血管疾病建模、药物筛选和个性化治疗方面有着巨大的前景。建立基于CMs的疾病模型的一个关键要求是提供可靠的鉴别方案和CMs在疾病背景下的表型特性的功能评估。CMs收缩行为的相对变化特征不仅可以为药物作用提供见解,而且可以为心血管疾病的发病机制提供见解。基于图像的光流分析,将散斑跟踪算法应用于hPSC-CMs的视频显微观察,是一种定量评估CMs机械收缩动力学的非侵入性方法。该方法提供了一个有效的表征收缩周期。它量化了CMs的收缩速度场、搏动率、收缩应变和收缩-松弛应变率等重要的表型特征。

关键字

疾病模型 诱导多能干细胞 心肌细胞 毒性 收缩表型 光流影像 视频显微镜 定量成像

笔记

致谢

这项研究得到了CIHR基金会赠款、加拿大研究主席和设计医学(多伦多大学)资助的A.N.和匈牙利国家研究、发展和创新基金(OTKA K 128369)的支持,网址为Á.A。

补充材料

视频1

补充video_1 (MP4 2823kb)

视频2

补充视频_2 (MP4 12329kb)

参考文献

  1. 1.
    Lan F, Lee AS, Liang P, Sanchez-Freire V, Nguyen PK, Wang L, Han L, Yen M, Wang Y, Sun N, Abilez OJ, Hu S, Ebert AD, Navarrete EG, Simmons CS, Wheeler M, Pruitt B, Lewis R, Yamaguchi Y, Ashley EA, Bers DM, Robbins RC, Longaker MT,吴继春(2013)家族性肥厚性心肌病患者特异性诱导的多能干细胞的异常钙处理特性。细胞干细胞12(1):101-113谷歌学术搜索
  2. 2.
    Sasaki D, Matsuura K, Seta H, Haraguchi Y, Okano T, Shimizu T(2018)人体诱导多能干细胞衍生的心肌细胞薄片组织的收缩力测量。《公共科学图书馆•综合》13 (5):e0198026谷歌学术搜索
  3. 3.
    Abulaiti M, Yalikun Y, Murata K, Sato A, Sami MM, Sasaki Y, Fujiwara Y, Minatoya K, Shiba Y, Tanaka Y, Masumoto H(2020)建立一种基于人类iPS细胞的心脏芯片微装置,用于评价人类心脏组织功能。Sci代表10 (1):19201谷歌学术搜索
  4. 4.
    Bielawski KS, Leonard A, Bhandari S, Murry CE, Sniadecki NJ(2016)利用磁感应技术对诱导多能干细胞衍生的工程人类心脏组织进行实时力和频率分析。组织工程C部分方法22(10):932-940谷歌学术搜索
  5. 5.
    Asakura K, Hayashi S, Ojima A, Taniguchi T, Miyamoto N, Nakamori C, Nagasawa C, Kitamura T, Osada T, Honda Y, Kasai C, Ando H, Kanda Y, Sekino Y, Sawada K (2015) iPS细胞来源的心肌细胞多电极阵列实验中采集和分析方法的改进。药物与毒物学杂志75:17-26谷歌学术搜索
  6. 6.
    Grespan E, Martewicz S, Serena E, Le Houerou V, Rühe J, Elvassore N(2016)利用空间控制的表面化学分析单个人胚胎干细胞来源的心肌细胞在微结构弹性基底上的钙瞬态和单轴收缩力。朗缪尔32 (46):12190 - 12201谷歌学术搜索
  7. 7.
    Huebsch N, Loskill P, Mandegar妈,标志着数控,希恩,马Z, Mathur,阮TN, Yoo JC,法官LM,斯宾塞,高帮皮马靴AC,罗素CR、PL,康克林BR,希利克(2015)的收缩性和钙通量自动视频分析人为多能干细胞心肌细胞培养在不同的空间尺度上。组织工程C部分方法21(5):467-479谷歌学术搜索
  8. 8.
    Rajasingh S, Thangavel J, chizirok A, Samanta S, Roby KF, Dawn B, Rajasingh J(2015)从高效生成的人诱导多能干细胞中生成有功能的心肌细胞和一种测量收缩性的新方法。《公共科学图书馆•综合》10 (8):e0134093谷歌学术搜索
  9. 9.
    Zahedi A, On V, Lin SC, bayes BC, Omaiye E, Bhanu B, Talbot P(2016)利用视频生物信息学评估多能干细胞的细胞过程、质量和生物标记物。《公共科学图书馆•综合》11 (2):e0148642谷歌学术搜索
  10. 10.
    Izadifar M, Kelly ME, Peeling L(2018)基于同步散斑的x射线相位对比成像用于不使用造影剂的动脉瘤内血流。Biomed Phys Eng Express 4:015011谷歌学术搜索
  11. 11.
    Polacheck WJ, Chen CS(2016)测量单元产生的力:可用工具指南。Nat方法13 (5):415 - 423谷歌学术搜索
  12. 12.
    Burridge PW, Matsa E, Shukla P, Lin ZC, Churko JM, Ebert AD, Lan F, Diecke S, Huber B, Mordwinkin NM, Plews JR, Abilez OJ, Cui B, Gold JD, Wu JC(2014)人心肌细胞的化学生成。Nat方法11 (8):855 - 860谷歌学术搜索
  13. 13.
    Berecz T, Husvéth-Tóth M, Mioulane M, Merkely B, Apáti Á, Földes G(2020)多能干细胞来源的心肌细胞和内皮细胞的生成和分析,用于高含量筛选。方法Mol Biol 2150:57-77谷歌学术搜索

版权信息

科学beplay登入+商业媒体,LLC, 2021年

作者和联系

  1. 1.Lunenfeld-Tanenbaum研究所西奈山医院多伦多加拿大
  2. 2.酶学研究所自然科学研究中心布达佩斯匈牙利
  3. 3.澳大利亚再生医学研究所莫纳什大学墨尔本澳大利亚
  4. 4.妇产科多伦多大学多伦多加拿大
  5. 5.医学科学研究所多伦多大学多伦多加拿大

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