雷帕霉素促进胚胎干细胞向心肌细胞分化

目的雷帕霉素是小分子mTOR抑制剂,可激活细胞自噬。本研究检测了雷帕霉素对胚胎干细胞(ES细胞)向心肌分化的影响。方法采用拟胚体(embryoid body,EB)加抗坏血酸诱导ES细胞向心肌分化。悬浮诱导阶段添加自噬激动剂雷帕霉素或抑制剂羟氯喹,通过免疫印迹检测LC3蛋白剪切以监测细胞自噬水平,通过检测EB球的心肌搏动百分比以及心肌分化标志物troponin-T和α-actinin的表达来评估细胞分化效率。采用real-time PCR检测心肌分化转录因子Mef2c和Isl1 mRNA表达,免疫印迹法检测Oct4表达,进一步阐释雷帕霉素的效应机制。结果雷帕霉素能够诱导自噬,促进LC3剪切,促进EB球产生自发搏动,增强心肌分化标志基因表达。机制研究发现,雷帕霉素促进心肌转录因子Mef2c和Isl1 mRNA的表达和Oct4在分化细胞的下调。而自噬抑制剂羟氯喹能拮抗雷帕霉素的上述效应。结论雷帕霉素诱导自噬可以促进心肌转录因子表达和促进干性因子Oct4水平下调,从而促进心肌分化。