胚胎干细胞具有多能性，能够分化成人体几乎所有类型的细胞。因此，它们为再生医学提供了巨大的潜力，如基于细胞的疗法和基础研究目的，包括疾病建模和阐明早期发育过程。官方manbetx手机版特别是，这个模型系统为我们研究早期心脏发育过程和相关疾病的分子起源提供了独特的机会。脊椎动物的心脏由高度特化的细胞类型组成，它们协同作用以控制和维持其适当的功能。有节奏的跳动是由位于心脏右心房的一种特殊肌肉细胞亚群产生的，即所谓的窦房结细胞。这些细胞的功能损害可导致心律失常性心脏病，并增加死亡风险。

图1所示。研究设计和时间表
A)从shox2缺陷小鼠中分离和鉴定胚胎干细胞(ESCs)。在胚胎第3.5天(E3.5)，即第0天(0d)，从Shox2 (Shox2+/-)敲除的杂合动物交配中分离囊胚。由多能干细胞组成的囊胚内细胞团(ICM)在附着5天后(5d)分离，并扩大数天(xd)。生成的多能Shox2野生型(Shox2+/+)和敲除型(Shox2-/-)细胞详细表征。B) Shox2胚胎干细胞衍生的窦房结细胞的分化和表达谱。对于分化，采用常规的“挂滴”方法，然后形成胚状体(EB) (0d - 7d)。第7天+1d，使用细胞表面标记CD166通过“荧光活化细胞分选”(FACS)富集窦房结细胞，并通过nCounter分析评估表达谱，这是一种允许核酸数字计数的技术。

确定的转录网络的协调作用对窦房结的发育和功能至关重要。Shox2代表参与这些过程的主要基因之一，是产生正常心跳的必要条件。在人类中，基因突变SHOX2基因与早发性心房颤动有关，这是最常见的心律失常。心房颤动患者常伴有窦房结功能受损。然而，潜在的分子机制是复杂的，仍然没有完全理解。为了提供一个合适的研究系统来揭示健康和疾病的官方manbetx手机版潜在机制，我们使用Shox2作为分子工具建立了一个基于胚胎干细胞的模型。

为了建立这个模型系统，Shox2分离野生型和敲除型胚胎干细胞Shox2详细证实了未分化干细胞的多能性(图1A)。生成的细胞分化成各种细胞类型，包括心肌细胞，根据特定的方案，称为“挂滴”(图1B)。因此，胚胎干细胞在液滴中培养，形成细胞聚集体，即胚状体，导致多细胞分化。为了丰富窦房结亚型心肌细胞，使用荧光染料标记的细胞表面标记物CD166通过“荧光活化细胞分选”选择细胞，CD166在发育中的窦房结中特异性但短暂表达。细胞亚型特异性标记基因表达分析显示窦房结细胞高效富集。随后，比较基因表达分析Shox2对窦房结细胞进行野生型和敲除。

几个对心跳起始和繁殖很重要的基因在Shox2敲除细胞，确认我们建立的模型系统的特异性。我们还发现Nppb,作为胚胎干细胞分化过程中一个新的假定的Shox2靶点，心血管疾病的一个被充分研究的标志物。的微分表达式Nppb能在心脏组织中得到证实吗Shox2敲除小鼠胚胎。

基因突变SHOX2基因先前与心房颤动有关，心房颤动是人类最常见的心律失常。反过来，升高了NPPB已在房颤患者中检测到该水平。这些数据和其他数据表明，我们建立的胚胎干细胞模型代表了一个新的系统，可以在生理和病理生理条件下研究潜在的分子机制，并评估新的治疗方法。

Sandra Hoffmann, Stefanie Schmitteckert, Beate Niesler, Gudrun A. Rappold
中国科学院人类遗传研究所人类分子遗传学系，
海德堡大学，德国

出版

shox2缺陷胚胎干细胞衍生的窦房结样细胞的比较表达分析。
Hoffmann S, Schmitteckert S, Griesbeck A, Preiss H, Sumer S, Rolletschek A, Granzow M, Eckstein V, Niesler B, Rappold GA
干细胞杂志，2017年5月

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