Contractile and Genetic Characterization of Cardiac Constructs Engineered from Human Induced Pluripotent Stem Cells: Modeling of Tuberous Sclerosis Complex and the Effects of Rapamycin

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

• ระดับ A · หลักฐานทางคลินิกค่อนข้างแข็งแรง
• ระดับ B · หลักฐานทางคลินิกที่กำลังเติบโตและมีสัญญาณเชิงบวก
• ระดับ C · งานวิจัยในมนุษย์ระยะต้นที่กำลังสำรวจประโยชน์
• ระดับ D · รากฐานทางวิทยาศาสตร์จากห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง
• กำลังศึกษาเพิ่มเติม · หัวข้อใหม่ที่นักวิจัยกำลังสำรวจอย่างต่อเนื่อง

บทคัดย่อ (ต้นฉบับภาษาอังกฤษ)

The implementation of three-dimensional tissue engineering concurrently with stem cell technology holds great promise for in vitro research in pharmacology and toxicology and modeling cardiac diseases, particularly for rare genetic and pediatric diseases for which animal models, immortal cell lines, and biopsy samples are unavailable. It also allows for a rapid assessment of phenotype-genotype relationships and tissue response to pharmacological manipulation. Mutations in the TSC1 and TSC2 genes lead to dysfunctional mTOR signaling and cause tuberous sclerosis complex (TSC), a genetic disorder that affects multiple organ systems, principally the brain, heart, skin, and kidneys. Here we differentiated healthy (CC3) and tuberous sclerosis (TSP8-15) human induced pluripotent stem cells (hiPSCs) into cardiomyocytes to create engineered cardiac tissue constructs (ECTCs). We investigated and compared their mechano-elastic properties and gene expression and assessed the effects of rapamycin, a potent inhibitor of the mechanistic target of rapamycin (mTOR). The TSP8-15 ECTCs had increased chronotropy compared to healthy ECTCs. Rapamycin induced positive inotropic and chronotropic effects (i.e., increased contractility and beating frequency, respectively) in the CC3 ECTCs but did not cause significant changes in the TSP8-15 ECTCs. A differential gene expression analysis revealed 926 up-

ระดับหลักฐาน

หลักฐานจากการศึกษาในห้องปฏิบัติการและสัตว์ทดลอง เป็นรากฐานที่ช่วยให้เข้าใจกลไกและศักยภาพก่อนการศึกษาในมนุษย์ต่อไป

ดูงานวิจัยทั้งหมดที่เกี่ยวข้อง

กรองห้องสมุดงานวิจัยด้วยชื่อเรื่อง ชื่อผู้เขียน หรือปีที่ตีพิมพ์ของงานวิจัยนี้