《Differentiation》：Indirect Co-culture with Rat Embryonic Cardiac Tube Modulates Cardiogenic Differentiation of Human Adipose-Derived Mesenchymal Stem Cells
编辑推荐：
•胚胎心管细胞提供了一个有效的致心肌微环境。•心管条件培养基最大程度地促进了心脏基因表达。•间接共培养诱导了最高的心脏蛋白表达。•间接共培养促进了类心肌细胞的形态学变化。•旁分泌信号与表观遗传刺激发挥互补作用。引言心血管疾病（CVDs）仍然是全球首位死亡原因，并继续成为全球健
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胚胎心管细胞提供了一个有效的致心肌微环境。
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心管条件培养基最大程度地促进了心脏基因表达。
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间接共培养诱导了最高的心脏蛋白表达。
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间接共培养促进了类心肌细胞的形态学变化。
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旁分泌信号与表观遗传刺激发挥互补作用。
引言
心血管疾病（CVDs）仍然是全球首位死亡原因，并继续成为全球健康领域的重大挑战（Organization, 2025）。冠状动脉阻塞导致心肌缺血，进而造成心肌细胞的不可逆性丢失。由于成年心肌细胞的再生能力有限，这种损伤会永久性地损害心脏功能（Kuznetsov et al., 2019; Peoples et al., 2019）。尽管当前的治疗方法能够改善临床预后，但无法再生受损的心肌，且心脏移植受到供体短缺、移植排斥反应以及终生免疫抑制治疗等限制。这些局限性使细胞疗法成为心肌再生的一个有前景的方法（Jeffords et al., 2015; Luengo-Fernandez et al., 2023; Mcdonald et al., 2024）。在用于心脏再生的干细胞来源中，间充质干细胞（MSCs）颇具前景，因为它们避免了与胎儿干细胞相关的伦理争议，并且适合自体移植（Jeffords et al., 2015）。脂肪来源的间充质干细胞（ADMSCs）尤其具有吸引力，因为它们具有丰富、易于分离、高增殖能力和多谱系分化潜力等优点（Ghoreishi et al., 2023; Qin et al., 2023）。然而，它们分化为功能性心肌细胞的能力有限，这突显了需要更有效的心脏诱导策略（Jeffords et al., 2015）。在现有方法中，5-氮杂胞苷（5-aza）是使用最广泛的之一。然而，其应用受到细胞毒性以及诱导产生的类心肌细胞功能成熟不完全的限制（Farag et al., 2024; Raman et al., 2022）。尽管包括miR-1、缺氧培养和胎儿心脏提取物在内的几种替代策略已被探索，但高效产生具有完全功能的心肌细胞仍然是一个重大挑战（Choi et al., 2016; Pham et al., 2016; Shen et al., 2017）。
细胞微环境在调节干细胞命运和分化中发挥着关键作用。因此，共培养系统已被广泛用于模拟天然心脏微环境。先前的研究表明，与心肌细胞共培养可以增强间充质干细胞的心脏分化，强调了微环境信号的重要性（Liu et al., 2022; Vaez et al., 2018; Zhang et al., 2024）。胚胎心管是发育中心脏最早的功绩结构之一，提供了一个动态的发育微环境，其中多种分子和细胞信号调节心脏祖细胞的指定和分化（Brade et al., 2013; Derrick and No?l, 2021; Li et al., 2024; Lyu et al., 2025）。然而，其在促进间充质干细胞心脏分化方面的潜力仅被有限地研究过。
Gata4和心脏肌钙蛋白T（cTnT）是被广泛认可的心脏分化标志物。GATA4是一种早期心脏转录因子，调节心肌细胞分化；而cTnT是一种心肌细胞特异性结构蛋白，在心脏成熟过程中表达（Afouda, 2022; Shen et al., 2015）。因此，这些标志物的表达通常被用于评估间充质干细胞的心脏源性分化。鉴于心脏有限的再生能力以及间充质干细胞在心脏修复中的潜力，提高其心脏源性分化是开发细胞疗法的重要一步。在本研究中，我们探讨了与大鼠胚胎心管间接共培养是否能够增强脂肪来源间充质干细胞（ADMSCs）的心脏分化。本研究的发现可能为优化间充质干细胞方案提供宝贵的见解，并支持未来关于分化细胞应用于心脏再生的研究。
章节摘要
方法
本研究方案获得了德黑兰大学兽医学院伦理委员会的批准（批准编号：IR.UT.VETMED.REC.1403.044）。
MTT法评估细胞活力
在开始治疗72小时后，通过MTT法评估细胞活力。如图1所示，各实验组之间未观察到细胞活力的显著差异（P > 0.05）。平均吸光度值分别为：5-aza组0.91 ± 0.03，CT-CM组0.90 ± 0.02，共培养组0.89 ± 0.03，共培养+5-aza组1.02 ± 0.02，而对照组为1.04 ± 0.04。尽管5-aza组、CT-CM组和共培养组显示出
讨论
心血管疾病仍然是全球主要的死亡原因。尽管治疗手段取得了显著进展，但心肌梗死后心脏有限的再生能力凸显了对新型治疗策略的需求。间充质干细胞因其旁分泌活性、免疫调节特性、促进血管生成的能力以及向心脏谱系分化的潜力，已成为一种有前景的细胞来源而备受关注（Jeffords et al.,
结论
本研究表明，将心管细胞的间接共培养与5-aza联合使用是最有效的方法，能够增加心脏特异性蛋白的表达并诱导与类心肌细胞表型相关的形态学变化。相比之下，CT-CM在上调与心脏和肌源性分化相关的基因方面更为有效。这些发现表明，基因水平和蛋白水平的变化并不总是同步发生，并提示两者之间存在互补
稿件撰写过程中生成式AI及AI辅助技术的声明
在本研究工作的准备过程中，作者使用了ChatGPT（OpenAI）来协助进行语言编辑和改进稿件的清晰度。在使用该工具后，作者根据需要审阅并编辑了内容，并对已发表文章的内容承担全部责任。
作者贡献声明
哈桑·莫罗夫瓦蒂（Hassan Morovvati）：可视化、监督、调查研究、资金获取、数据整理。扎赫拉·塔吉普尔（Zahra Taghipour）：撰写——审阅与编辑、验证、软件、项目管理。拉齐耶·塔吉扎德·加瓦马巴迪（Raziyeh Taghizadeh Ghavamabadi）：撰写——原稿、资源、方法学、形式分析、概念化。
数据可用性声明
支持本研究结果的完整数据可根据合理请求向通讯作者索取。
资金来源
本研究由伊朗国家科学基金会（INSF）和生物科学与干细胞技术发展委员会资助（项目编号：4038794）。
致谢
作者衷心感谢拉夫桑詹医科大学医学院、德黑兰大学兽医学院中央实验室以及伊朗国家科学基金会（INSF）对本研究的支持。本研究由伊朗国家科学基金会（INSF）和生物科学与干细胞技术发展委员会资助（项目编号：4038794）。
拉齐耶·塔吉扎德·加瓦马巴迪 | 哈桑·莫罗夫瓦蒂 | 扎赫拉·塔吉普尔
