原代大鼠心肌细胞及人诱导干细胞分化的心肌细胞体外心脏毒性筛选模型的验证及对比研究
目的：通过对比原代大鼠心肌细胞及人诱导干细胞分化的心肌细胞(hiPSC-CM)两种细胞模型,寻求更好的药物心脏毒性的体外评价方法. 方法：实验主要采用RTCA xCELLigence实时细胞分析法和高内涵细胞成像技术对模型进行验证研究。 结果：1)给药后AMI导致细胞搏动振幅降低，频率升高，在原代大鼠细胞模型中10 μmo1/L及3mol/L浓度孔细胞停止跳动，4h后逐渐恢复，24h时仅最高浓度10μmo1/L未恢复;在hiPSC-CM模型中细胞搏动情况类似，在给药后4h，1μmol/L，3μmol/L及10μmol/L停止跳动，其余浓度孔逐渐恢复，但在24h后1μmol/L，3μmol/L及10μmo1/L仍未恢复，直至48h左右3μmol/L及1μmol/L恢复，原代细胞模型中1h,4h细胞线粒体膜电位未发生变化，24h时降低，细胞数按给药浓度由高到低减少;hiPSC-CM模型中1 h, 4h细胞线粒体膜电位未发生显著性变化，24h, 48h, 72h时降低，细胞数按给药浓度由高到低减少。2)CIS在两种细胞模型中表现一致，均导致细胞搏动振幅和频率降低，搏动不规则性明显升高，4h后搏动振幅及频率缓慢恢复，24h时仅10μmol/L及3μmol/L仍未恢复，但搏动不规律性仍偏高，高内涵细胞成像法检测在不同时间点细胞线粒体膜电位及细胞数均无显著性变化。3)VER给药后细胞立刻停止跳动，缓慢恢复后与对照组相比搏动振幅及频率降低，不规则性未见明显变化，在原代大鼠心肌细胞模型中24h时10μmo1/L，3μmol/L及1μmol/L细胞仍未恢复搏动，其他较低浓度均恢复，在hiP S C-CMs模型中24h时10μmo1/L, 3μmo1/L及1μmol/L细胞仍未恢复搏动，48h时除10μmol/L浓度孔外，其他浓度均在恢复;两种细胞模型给予VER药物刺激后细胞线粒体膜电位及细胞数均无显著性变化。上述验证结果与文献报道一致，即此三种药物均对心肌细胞搏动功能有显著影响，其中AMI导致心肌形态结构损伤，而CIS和VER不损伤心肌细胞的结构。 结论：与原代大鼠心肌细胞相比，hiPSC-CM用于评价药物的心脏毒性更为敏感，可在更长时间和更低的药物浓度下检测到药物对心肌细胞的影响。同时，采用RTCAxCELLigence和高内涵细胞成像法相结合的评价模型，可更准确全面的了解药物对心肌细胞的毒性作用。
药物心脏毒性 心肌细胞 体外评价 安全用药
唐文 王三龙 赵亚 马跃 汪巨峰
中国食品药品检定研究院国家药物安全评价监测中心 北京亦庄宏达中路甲8号,100176 中国科学院生物物理研究所,北京朝阳区大屯路15号,100101
国内会议
中国药理学会安全药理学专业委员会成立大会暨第四届安全药理学国际学术研讨会
广州
中文
27-28
2015-05-06（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）