基于iPS技术探索肿瘤靶向药物心肌毒性的实验研究

韩东^1# 苗嘉鑫^1,2,3# 马焱^1,2 张阳^1,2 曹丰¹*

(¹解放军总医院第二医学中心&国家老年疾病临床研究中心(解放军总医院), 北京 100853; ²解放军医学院, 北京 100853; 3南开大学医学院, 天津 300071)

摘要 :

酪氨酸激酶抑制剂(tyrosine kinase inhibitors, TKIs)的心血管副作用越来越得到人们的重视。人诱导多能干细胞(hiPSCs)在体外可分化为各种类型的体细胞, 且来源充足, 为药物早期毒性评价提供了一个较理想的细胞模型。该研究通过TKIs类药物舒尼替尼干预人诱导性多能干细胞来源心肌细胞(human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes, hiPSC-CMs), 观察其心肌毒性。体外培养结合化学诱导定向分化得到hiPSC-CMs, 实验分为对照组以及5.6 μmol/L舒尼替尼(IC50浓度, CCK8实验结果)干预24 h和48 h组。通过免疫荧光观察HIF-1α的表达、细胞缺氧状态及线粒体膜电位变化; 通过透射电镜观察线粒体结构变化; 通过流式细胞术探索线粒体膜电位变化与细胞凋亡情况; 通过Western blot技术检测各组HIF-1α蛋白的表达。结果显示, 与对照组相比, 观察到舒尼替尼干预组线粒体结构出现明显损伤, 线粒体膜电位受到破坏, 出现明显凋亡和坏死现象, 且细胞处于缺氧状态, HIF-1α被过度激活。总之, 舒尼替尼可引起心肌细胞线粒体结构破坏、细胞缺氧及凋亡和坏死, 并且可诱导HIF-1α过度激活。