人類多能干細胞（hPSCs）包括人類胚胎干細胞（hESCs）和人類誘導多能干細胞（hiPSCs）。這類干細胞具有無限的自我復制和多項分化潛能，是再生醫(yī)學、疾病建模和藥物篩選研究的重要工具。近年來，研究人員已開發(fā)出多種方案，通過導入外源基因或者利用小分子誘導等方法，將人類多能干細胞分化為骨骼肌細胞（SkMCs），從而為骨骼肌損傷和肌營養(yǎng)不良等肌肉相關疾病的研究和藥物篩選提供了新的途徑。雖然目前有許多方法可以將hPSCs分化成SkMCs，但大多數(shù)方法都涉及到3D球狀胚體的形成以及細胞分選，過程復雜，難以大量獲得肌原細胞，骨骼肌形成率極低，很大程度上影響了肌肉再生醫(yī)學研究的進展。如能在“hPSCs分化為骨骼肌”研究方面取得突破，就能為細胞療法或藥物篩選帶來充足的肌細胞，例如從肌營養(yǎng)不良患者體內取出的干細胞分化產生的肌原細胞，可為該患者的提供很好的治療原料，同時還能對這類肌肉相關性疾病進行更深入的研究。因此，如何構建一個高效的體外肌原性祖細胞分化平臺是突破肌肉再生醫(yī)學研究領域的一個關鍵技術瓶頸。

 這里小編為大家推薦一種非常簡單但高效，僅需三個步驟就能將hPSCs分化為成熟骨骼肌細胞的新方法——來自Myocea公司的Skeletal Muscle Differentiation Kit（hPSC誘導分化骨骼肌試劑盒）。該方法的優(yōu)點是僅需要單層細胞培養(yǎng)就可以制備出大量的SkMCs，而無需表達肌原性轉錄因子或細胞分選等額外操作。由于成肌祖細胞和成肌細胞具有很高的增殖能力，可以通過常規(guī)傳代方式進行大規(guī)模擴增，從而獲得大量分化的肌管細胞。因此，該方法非常簡單高效，并且適用于自動化和大規(guī)模生產。實驗表明，僅用6×104個hPSCs就可以生產出7.5×107個SkMCs，說明了該方法具有很高的效率和可擴展性。

 Myocea的Skeletal Muscle Differentiation Kit是世界首款能將hPSCs分化為骨骼肌細胞的商品化培養(yǎng)基系統(tǒng)，由四個培養(yǎng)基組成。通常情況下，從人多能干細胞生成肌細胞需要3個階段（如上圖），即依次生成衛(wèi)星樣祖細胞（satelite-like progenitor cells）和成肌細胞（myoblasts），最后融合成為多核肌管細胞（multinucleated myotubes）。因此Skeletal Muscle Differentiation Kit包含了三個分化階段所需的三種培養(yǎng)基，此外它還提供了一個促進肌管融合的培養(yǎng)基作為可選組分，可根據(jù)研究者希望得到的細胞表型靈活選擇。骨骼肌分化系統(tǒng)的四個培養(yǎng)基詳情見下表。

 用該培養(yǎng)系統(tǒng)分化生成的肌細胞通常由70-90%的肌管細胞和10-25%的肌前體細胞組成。如下圖細胞標志物染色顯示肌細胞表型成熟且功能完整。

更重要的一點是，通過標志物的核酸與蛋白表達水平的比對發(fā)現(xiàn)，該方法具有很高的可重復性，幾株不同的干細胞系分化實驗比對顯示組間差異很小，穩(wěn)定性非常好。因此，Skeletal Muscle Differentiation Kit還適用于高通量篩選和藥物開發(fā)。

綜上所述，Skeletal Muscle Differentiation Kit包括了以下優(yōu)勢特點，確實是一個令人心動的骨骼肌分化方案。

•  肌細胞生成率高。
• 三步法操作簡單，無需細胞分選，無需表達肌原性轉錄因子。
• 實現(xiàn)了成肌細胞的擴增和儲存，從而建立可再生的肌細胞庫。
• 方法穩(wěn)定，重復性好。

Myocea, Inc.是一家專注于提供神經肌肉疾病領域產品與服務的公司，是能夠為相關制藥企業(yè)提供專業(yè)試劑與合同服務的學術型戰(zhàn)略合作者。Myocea公司是目前世界上擁有最大的人類胚胎干細胞的細胞庫之一，并已開發(fā)和推出了世界首款穩(wěn)定、高效且可擴展的專業(yè)骨骼肌細胞分化培養(yǎng)基系統(tǒng)。

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參考文獻：

A Human Pluripotent Stem Cell Model of Facioscapulohumeral Muscular Dystrophy-Affected Skeletal Muscles. Stem Cells Transl Med. 2016 Sep;5(9):1145-61.