Las células madre pluripotentes son una herramienta poderosa para la generación y el estudio de células de una serie de tejidos difícil acceso para los estudios de investigación básica y pre-clínicos, especialmente en seres humanos 1-5. la modulación adecuada de las vías de señalización de desarrollo puede dirigir la diferenciación de células madre pluripotentes para el destino fenotípica deseada. Muchos protocolos se han desarrollado para generar cardiomiocitos (CMS) a partir de células madre pluripotentes 6-14. Estos protocolos implican generalmente la modulación de la superfamilia TFGβ (activina, BMP, y TGF) y las vías mediante la adición temporizada de factores de crecimiento exógenos y / o moléculas pequeñas 10,12-15 Wnt. Estos protocolos son generalmente eficaces en el aumento del porcentaje de células que se convierten en los CM, pero carecen de la especificidad, la generación de una población mixta de células que representan linajes auricular, ventricular y del sistema nodal / conducción. Con el fin de estudiar cardíaca específica subtipos A apro mayor diferenciación dirigidaSe requiere ACH.
Gremlin2 (Grem2, también llamada proteína relacionada con Dan y Cerberus o CRP para abreviar) es un antagonista BMP secretada que es necesario para la diferenciación cardiaca adecuada y la formación de cámara auricular durante el desarrollo cardiaco en el pez cebra 16. El tratamiento de la diferenciación de células madre embrionarias con Grem2 en días de diferenciación 4, justo después de pico de expresión de marcadores mesodérmicas T-brachyury y Cerberus como 1, aumenta el rendimiento de los CM y genera un conjunto de células predominantemente del linaje atrial 14.
Grem2 recombinante se utiliza para tratar las células que se diferencian y se puede hacer uso de las técnicas de producción de proteínas estándar de 17 o puede adquirirse comercialmente. Es muy soluble en soluciones acuosas y puede añadirse de forma exógena a los cultivos en el punto de tiempo deseado.
La diferenciación se puede seguir utilizando RT-qPCR para cuantificar la expresión de marcadores representantede progenitores de células progenitoras cardiovasculares, cardiacas y comprometida CM. Inmunofluorescencia también se puede utilizar para identificar y visualizar la distribución espacial de los tipos de células cardíacas.
Las aplicaciones que requieren poblaciones puras se llevan a cabo más fácilmente cuando se usa un sistema indicador para identificar y aislar los CM. Con este fin, hemos introducido la αMHC-DsRedNuc construcción en la línea celular de ratón CGR8 ES 14. CGR8 células crecen y mantienen su pluripotencia sin células alimentadoras, facilitando la expansión y diferenciación ensayos 18. La línea de células ES contiene una secuencia que codifica la proteína fluorescente DsRed con una señal de localización nuclear bajo la alfa-cardiaca específica de la miosina de cadena pesada (MHC alpha o MYH6) promotor del gen. El uso de estas células, los CM puede ser fácilmente identificado y aislado para la cuantificación, clasificación de células, electrofisiología, pruebas de drogas, y el estudio de los mecanismos de diferenciación de la aurícula.