人類(lèi)多能干細胞（hPSCs）包括人類(lèi)胚胎干細胞（hESCs）和人類(lèi)誘導多能干細胞（hiPSCs）。這類(lèi)干細胞具有無(wú)限的自我復制和多項分化潛能，是再生醫學(xué)、疾病建模和藥物篩選研究的重要工具。近年來(lái)，研究人員已開(kāi)發(fā)出多種方案，通過(guò)導入外源基因或者利用小分子誘導等方法，將人類(lèi)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(yíng)養不良等肌肉相關(guān)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，但大多數方法都涉及到3D球狀胚體的形成以及細胞分選，過(guò)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學(xué)研究的進(jìn)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(lái)充足的肌細胞，例如從肌營(yíng)養不良患者體內取出的干細胞分化產(chǎn)生的肌原細胞，可為該患者的提供很好的治療原料，同時(shí)還能對這類(lèi)肌肉相關(guān)性疾病進(jìn)行更深入的研究。因此，如何構建一個(gè)高效的體外肌原性祖細胞分化平臺是突破肌肉再生醫學(xué)研究領(lǐng)域的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)瓶頸。

 這里小編為大家推薦一種非常簡(jiǎn)單但高效，僅需三個(gè)步驟就能將hPSCs分化為成熟骨骼肌細胞的新方法——來(lái)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(diǎn)是僅需要單層細胞培養就可以制備出大量的SkMCs，而無(wú)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(guò)常規傳代方式進(jìn)行大規模擴增，從而獲得大量分化的肌管細胞。因此，該方法非常簡(jiǎn)單高效，并且適用于自動(dòng)化和大規模生產(chǎn)。實(shí)驗表明，僅用6×104個(gè)hPSCs就可以生產(chǎn)出7.5×107個(gè)SkMCs，說(shuō)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基系統，由四個(gè)培養基組成。通常情況下，從人多能干細胞生成肌細胞需要3個(gè)階段（如上圖），即依次生成衛星樣祖細胞（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(gè)分化階段所需的三種培養基，此外它還提供了一個(gè)促進(jìn)肌管融合的培養基作為可選組分，可根據研究者希望得到的細胞表型靈活選擇。骨骼肌分化系統的四個(gè)培養基詳情見(jiàn)下表。

 用該培養系統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(diǎn)是，通過(guò)標志物的核酸與蛋白表達水平的比對發(fā)現，該方法具有很高的可重復性，幾株不同的干細胞系分化實(shí)驗比對顯示組間差異很小，穩定性非常好。因此，Skeletal Muscle Differentiation Kit還適用于高通量篩選和藥物開(kāi)發(fā)。

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

•  肌細胞生成率高。
• 三步法操作簡(jiǎn)單，無(wú)需細胞分選，無(wú)需表達肌原性轉錄因子。
• 實(shí)現了成肌細胞的擴增和儲存，從而建立可再生的肌細胞庫。
• 方法穩定，重復性好。

Myocea, Inc.是一家專(zhuān)注于提供神經(jīng)肌肉疾病領(lǐng)域產(chǎn)品與服務(wù)的公司，是能夠為相關(guān)制藥企業(yè)提供專(zhuān)業(yè)試劑與合同服務(wù)的學(xué)術(shù)型戰略合作者。Myocea公司是目前世界上擁有最大的人類(lèi)胚胎干細胞的細胞庫之一，并已開(kāi)發(fā)和推出了世界首款穩定、高效且可擴展的專(zhuān)業(yè)骨骼肌細胞分化培養基系統。

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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.