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目的拟证实成熟心肌细胞对早期胚胎或胚胎干细胞(ESCs)定向分化存在特殊的诱导作用,为建立一套简单实用的胚胎干细胞移植技术提供理论依据。方法分离培养SD大鼠乳鼠心肌细胞,以DAPI(4’6-联眯-2-苯基吲哚)染核作为细胞标记。分别应用自然合笼及超排卵技术获取昆明小鼠的早期胚胎(8～16细胞期胚)与心肌细胞及相关心肌微环境共培养;取昆明小鼠(3.5～4天)的囊胚培养后分离出ESCs,以1到2代的小鼠ESCs细胞团与心肌细胞及心肌成纤维细胞共培养。录像动态观察早期胚胎或ESCs向心肌细胞分化的情况;分别于共培养后3、7、14天行肌钙蛋白T(cTnT)、α-肌动蛋白(α-Actinin)免疫荧光染色检测。结果(1)早期胚胎与心肌细胞或心肌成纤维细胞共培养时,可继续发育分化,所分化出的细胞无cTnT表达。(2)1代或2代的ESCs细胞和/或细胞团与心肌细胞共培养约7天左右出现节律搏动的心肌样细胞;观察至14天时,搏动频率约为30～50次/min。最好实验批次,可计数到1/4以上的ESCs细胞和/或ESCs细胞团出现节律性搏动;ESCs细胞和/或细胞团与心肌细胞共培养并添加0.6%的DMSO时,节律搏动的心肌样细胞分化率未见显著提高。(3)心肌细胞诱导组,记录已搏动和未搏动ESCs诱导分化后的心肌样细胞cTnT、α-Actin蛋白荧光染色阳性率为27%;ESCs与心肌成纤维细胞共培养后的成纤维细胞诱导组,分化的细胞cTnT、α-Actin蛋白荧光染色均阴性;0.6%DMSO诱导组中约3%的分化细胞cTnT、α-Actin蛋白荧光染色阳性;DMSO联合心肌细胞诱导组,其结果与心肌细胞诱导组相似。结论(1)心肌细胞和心肌成纤维细胞所提供的微环境有利于早期胚胎发育分化,分化出的细胞可以继续发育增殖。但是,不能诱导出cTnT阳性表达的心肌样细胞,考虑主要是滋养层细胞的分化影响了细胞间的直接接触,导致诱导失败。(2)未经建系操作的ESCs可被诱导分化为节律搏动的心肌样细胞;成熟心肌细胞与ESCs共培养状态下,成熟心肌细胞可诱导ESCs向心肌细胞分化,这种微环境下ESCs向心肌细胞定向分化率显著高于自然分化组,即成熟心肌细胞是诱导ESCs细胞定向分化中较强的诱导因素。