Decreased intercellular coupling improves the function of cardiac pacemakers derived from mouse embryonic stem cells.
Decreased intercellular coupling improves the function of cardiac pacemakers derived from mouse embryonic stem cells.
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细胞间耦合的减少改善了源自小鼠胚胎干细胞的心脏起搏器的功能。
DOI：
10.1016/j.yjmcc.2008.08.013
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发表时间：
2008
影响因子：
5
通讯作者：
Banach,Kathrin
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Fahrenbach,JohnP;Ai,Xun;Banach,Kathrin
本研究的目的是确定胚胎干细胞来源的心肌细胞聚集体(ESDC)在其连接蛋白亚型的表达更倾向于窦房结表型时，是否可以作为自发活动的心肌细胞的起搏器。利用微电极阵列记录(MEA)，我们证明了小鼠ESDC与自发活动的心肌细胞制剂(HL-1单层)建立了电偶联，并获得了起搏器优势。WT-和Cx43(−/−)-ESDC与心脏宿主组织建立了细胞间偶联(Cx43(−/−)：86%对WT：91%)。尽管两种聚集体在静止期心脏制剂中的起搏成功率均为100%，但在自发活动的制剂中，Cx43(−/−)-ESDC获得起搏器优势的可能性增加(Cx43(−/−)：40%对WT：13%)。WT和Cx43(−/−)-ESDC在大小、搏动频率、Vm和分化方面没有差异，但Cx43(−/−)-ESDC的细胞间偶联阻力显著增加(Cx43(−/−)：1.2nS vs.WT：14.8nS)。缺乏Cx43会延长Cx43(−/−)-ESDC与宿主组织建立频率同步的时间。它进一步阻碍了从心肌细胞制剂向ESDC的兴奋扩散。然而，在这些共培养物中传播的整流性兴奋并不能被明确地识别。综上所述，ESDC可以作为主要的生物起搏器，而Cx43的表达并不是它们电整合的先决条件。起搏器优势的维持关键取决于起搏器的缝隙连接表达，使那些细胞间耦合阻力增加的人受益。我们的结果为生物起搏器的设计提供了重要的见解，这将有利于使用心肌细胞进行细胞替代治疗。
The aim of this study was to determine if embryonic stem cell derived cardiomyocyte aggregates (ESdCs) can act as pacemakers in spontaneously active cardiomyocyte preparations when their connexin isoform expression is tuned toward a more sinus nodal phenotype. Using microelectrode array recordings (MEAs), we demonstrate that mouse ESdCs establish electrical coupling with spontaneously active cardiomyocyte preparations (HL-1 monolayer) and obtain pacemaker dominance. WT- and Cx43(−/−)-ESdCs comparably established intercellular coupling with cardiac host tissue (Cx43(−/−): 86% vs. WT: 91%). Although both aggregates had a 100% success rate in pacing quiescent cardiac preparations, Cx43(−/−)-ESdCs had an increased likelihood of gaining pacemaker dominance (Cx43(−/−): 40% vs. WT: 13%) in spontaneously active preparations. No differences in size, beating frequency, Vm, or differentiation were detected between WT- and Cx43(−/−)-ESdCs but the intercellular coupling resistance in Cx43(−/−)-ESdCs was significantly increased (Cx43(−/−): 1.2nS vs. WT: 14.8nS). Lack of Cx43 prolonged the time until Cx43(−/−)-ESdCs established frequency synchronization with the host tissue. It further hampered the excitation spread from the cardiomyocyte preparation into the ESdC. However rectifying excitation spread in these co-cultures could not be unequivocally identified. In summary, ESdCs can function as dominant biological pacemakers and Cx43 expression is not a prerequisite for their electrical integration. Maintenance of pacemaker dominance depends critically on the pacemaker's gap junction expression benefiting those with increased intercellular coupling resistances. Our results provide important insight into the design of biological pacemakers that will benefit the use of cardiomyocytes for cell replacement therapy.
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影响因子：
20.1
作者：
Valiunas, V;Weingart, R;Brink, PR
通讯作者：
Brink, PR
影响因子：
--
作者：
Jüyrgen Hescheler;M. Wartenberg;B. Fleischmann;K. Banach;H. Acker;H. Sauer
通讯作者：
Jüyrgen Hescheler;M. Wartenberg;B. Fleischmann;K. Banach;H. Acker;H. Sauer
DOI：
--
发表时间：
--
期刊：
--
影响因子：
--
作者：
Biochemistr;Biochemistr And Biochemistry;M. Halbach;U. Egert;J. Hescheler;K. Banach
通讯作者：
Biochemistr;Biochemistr And Biochemistry;M. Halbach;U. Egert;J. Hescheler;K. Banach
小鼠胚胎干细胞心脏分化过程中电生理系统的表达
影响因子：
--
作者：
Marjan van Kerrebroeck;A. V. van Ginneken;Ingrid de Grijs;Nancy A M Mutsaers;T. Opthof;H. Jongsma;M. V. D. van der Heyden
通讯作者：
M. V. D. van der Heyden
DOI：
10.1152/ajpheart.2001.281.4.h1675
发表时间：
2001-10-01
影响因子：
4.8
作者：
Valiunas, V;Gemel, J;Beyer, EC
通讯作者：
Beyer, EC