倒置显微镜。
来源:Helsinki Hacklab Lab Camera / Wikimedia Commons(CC BY 2.0)

患者细胞的复极时程较短

Journal of the American Heart Association 报道的研究,使用 1 名短 QT 综合征 1 型(SQTS1)患者与 2 名健康供者的人诱导多能干细胞(iPSC)心肌细胞。患者携带 KCNH2 N588K 变异,研究结合膜片钳和钙成像观察电生理表型。

患者细胞的动作电位 50% 和 90% 复极时程较短,波幅、静息电位及最大去极化速度没有显著变化。钾电流测量显示,稳态快速延迟整流钾电流增加、尾电流减小;其他多种电流没有显著差异。

患者细胞的钙信号升高,异常钙活动增加

患者细胞的收缩期和舒张期钙信号均较高,自发性异常钙活动也更常见。10 μM 卡巴胆碱刺激后,患者与健康供者材料的异常活动比例进一步表现出不同反应。

研究同时发现部分离子通道相关 RNA 表达增加,但相应离子电流没有同样的显著变化。表达检测与功能电流因此分别报告,药物结果以实际动作电位和钙信号为依据。

奎尼丁改变动作电位和异常钙活动

10 μM 奎尼丁延长患者细胞的动作电位时程,同时降低最大去极化速度。美托洛尔和索他洛尔没有使这一时程明显延长。

在卡巴胆碱刺激条件下,奎尼丁还抑制了异常钙活动。

验证限于 3 名供者的细胞材料

作者说明,当前比较只有 3 名供者,多个细胞来自同一供者,统计分析没有完整纳入这一相关性。iPSC 心肌细胞仍较不成熟,单细胞环境也缺少完整心脏中的神经和体液调节。

部分钾电流检测条件可能低估患者材料的电流幅度,论文将这一点列入测量限制。模型为所测患者背景提供了药物反应资料,后续人群比较需要更多独立来源。

来源与延伸阅读

  1. Modeling Short QT Syndrome Using Human‐Induced Pluripotent Stem Cell–Derived Cardiomyocytes. Journal of the American Heart Association: Cardiovascular and Cerebrovascular Disease (2018). ↗

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