人胚胎干细胞源心肌细胞用于多因素药物活细胞毒性高内涵分析.PDFVIP

GE Healthcare Life Sciences 人胚胎干细胞源心肌细胞用于多 因素药物活细胞毒性高内涵分析 人胚胎干细胞源心肌细胞用于多因素药物活细胞 毒性高内涵分析 药物研发过程中，如果在晚期才发现药物对心脏的毒 图1.G E Healt hcare心肌细 胞表达心脏分子标志：免 副作用会显著增加项目成本，推迟上市时间；如果投 疫组化检测肌钙蛋白I （红 α 放市场之前未能发现心脏毒性会严重危及病人的健 色）， -辅肌动蛋白 （绿 色）。Hoechst33342染细 康；一些药品因为心脏毒副作用而撤市，造成重大经 胞核 （蓝色）。 济损失。为了进行药物的体外心脏毒性检测，越来 越需要生物相关性更好更容易制备的细胞模型，G E Healt hcare的人胚胎干细胞源心肌细胞可以满足这种 需求。为了探究其在基于图像分析的毒性筛选中的作 用，本文用一组化合物 （包括已知和疑似有心脏毒性 的化合物）处理GE Healthcare心肌细胞，通过对实验 结果进行高内涵分析确定心脏毒性化合物，并根据表 型特征来区分这些化合物。 前言 G E Healt hcare心肌细胞具有生物相关性和生理相关 本文的例子中，同时用四种荧光探针多因素分析化合 性，工业级数量，适合用于药物研发和毒性检测。该 物对GE Healthcare心肌细胞的影响，同时测量四种细 细胞是由具有正常核型的人胚胎干细胞分化而来，用 胞学参数：质膜完整性、钙离子活动、核表型和线粒 电生理实验、流式细胞实验和亚细胞成像实验进行了 体状态。全自动活细胞成像和分析得到大量的细胞学 性质鉴定(1)。冷冻保存细胞复苏后，心肌细胞形成能 测量值，可以用来监测细胞行为和功能的各个方面。 收缩的单细胞层，表达心脏相关转录因子、结构蛋白 通过快速收集重复细胞样品和对照的详细信息，我们 ( 图 1)和具有功能的离子通道。心脏毒素可以在很多 整理出被检化合物引起的细胞表型特征谱，说明G E 方面影响细胞的行为和表型，包括干扰线粒体呼吸作 Healt hcare心肌细胞做高内涵分析来检测和分辨化合 用，破坏质膜的完整性，引起细胞死亡。HCA可以在 物是否有心脏毒副作用可以得到丰富的信息。 单细胞水平同时监测多种毒性指标，灵敏全面地捕捉 可能由药物毒性引起的细胞形态的微小变化，这些变 化很难用电生理或其他传统体外实验方法检测。 方法 结果和讨论 实验设计 本研究中，使用HCA检测了六种据报道对心肌细胞功 按照GE Healthcare Cardiomyocytes User Guide （28- 能、线粒体状态和细胞活性有影响的化合物的作用。 9805-86 AA ）中平板包被和细胞准备方法，心肌细胞 根据已发表的文献，一些化合物预期有急性细胞毒 以40000细胞/孔接种在Matrigel （Becton Dickinson ） 性，而其他化合物和长期作用导致的心脏病理变化有 μ 关。化疗药物阿霉素 （Doxorubicin ）已知能引起急性 包被的96孔 C lea r细胞培养板 （G reine r Bio-O ne ） °