人 iPSC 来源心肌细胞的超微结构。
人 iPSC 来源心肌细胞的超微结构。(来源:Wesley LaBarge et al.,Wikimedia Commons,CC BY 4.0)(Wesley LaBarge et al. / Wikimedia Commons;CC BY 4.0)

候选联用在多层级收缩测量中得到核对

美国与德国团队在 European Heart Journal 报道扩张型心肌病(dilated cardiomyopathy,DCM)研究,用人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)来源心肌细胞筛选可能改善收缩的候选化合物。初筛比较 160 种激酶抑制剂,随后选择 Gö 6976 与 SB 203580 两种工具化合物进一步研究。

在 TNNT2 相关 DCM 模型中,两药联用后,二维心肌细胞的收缩幅度和舒张动力学接近同基因背景对照。作者又用单细胞牵引力和三维工程心脏组织(engineered heart tissue,EHT)测量核对,联用组的收缩力增加。

不同检测采用各自的重复设计:二维收缩比较来自 3 个独立分化批次,单细胞牵引力分析来自 2 个批次,EHT 比较来自 3 个批次。它们分别描述运动动力学、单细胞产生的力和组织收缩力。

健康对照与另一药物组合没有相同反应

联用也增加了其他 DCM 相关模型的收缩幅度,涉及 TTN、LMNA、TPM1、LAMA2 和 PLN 等不同疾病背景。相比之下,同基因背景对照与 2 名健康个体来源的心肌细胞没有对这一联用产生相同反应。

主文还报告,EHT 撤去化合物后,收缩改善作用随之消退。研究另行用 ARRY-371797 与 LXS196 这对 p38 丝裂原活化蛋白激酶(mitogen-activated protein kinase,MAPK)和蛋白激酶 Cα(protein kinase Cα,PKCα)抑制剂比较,即使增加剂量,也没有改善所检测 TNNT2 模型的收缩。

工具化合物的直接机制仍需厘清

摘要把联用作用与丝氨酸合成及相关代谢改善联系起来,但作者在局限中提醒,两种化合物都可影响多个激酶,具体直接机制并不容易区分。作者认为,仍需明确两药的直接作用机制。

iPSC 心肌细胞仍呈发育不成熟、接近胎儿期的特征,是研究明确指出的限制。本文通过不同人源模型与多类力学指标核对收缩反应,提供了候选组合的体外证据。

来源与延伸阅读

  1. Serine biosynthesis as a novel therapeutic target for dilated cardiomyopathy. European Heart Journal. 2022. doi:10.1093/eurheartj/ehac305 ↗