א דאנק פארן באזוכן Nature.com. די בראַוזער ווערסיע וואָס איר ניצט האט באַגרענעצטע CSS שטיצע. פֿאַר די בעסטע דערפאַרונג, מיר רעקאָמענדירן אַז איר ניצט אַן דערהייַנטיקטן בראַוזער (אָדער דיאַקטיווירט קאָמפּאַטיביליטי מאָדע אין אינטערנעט עקספּלאָרער). אין דער דערווייל, צו ענשור ווייטערדיקע שטיצע, וועלן מיר רענדערן דעם וועבזייטל אָן סטילן און דזשאַוואַסקריפּט.
עס איז דא א נויט פאר א פארלעסלעכן אין וויטרא סיסטעם וואס קען גענוי רעפראדוצירן די פיזיאלאגישע סביבה פון הארץ פאר דראג טעסטן. די באגרענעצטע פארהאן-זיין פון מענטשליכע הארץ געוועב קולטור סיסטעמען האט געפירט צו אומרעכטע אינטערפרעטאציעס פון קארדיאק דראג עפעקטן. דא האבן מיר אנטוויקלט א קארדיאק געוועב קולטור מאדעל (CTCM) וואס עלעקטראמעכאניש סטימולירט הארץ סלייסעס און דורכגייט פיזיאלאגישע אויסשטרעק בעת די סיסטאלישע און דיאסטאלישע פאזעס פון די קארדיאק ציקל. נאך 12 טעג פון קולטור, האט דעם צוגאנג טיילווייז פארבעסערט די לעבנס-פעאיקייט פון הארץ סעקשאַנז, אבער האט נישט אינגאנצן אויפגעהאלטן זייער סטרוקטורעלע אינטעגריטעט. דעריבער, נאך קליינע מאלעקול סקרינינג, האבן מיר געפונען אז די צוגאב פון 100 nM טרייאדאטהיראנין (T3) און 1 μM דעקסאמעטהאסאן (Dex) צו אונזער מעדיום האט אויפגעהאלטן די מיקראסטרוקטור פון די סעקשאַנז פאר 12 טעג. אין קאמבינאציע מיט T3/Dex באהאנדלונג, האט די CTCM סיסטעם אויפגעהאלטן טראנסקריפציאנעלע פראפיילן, לעבנס-פעאיקייט, מעטאבאלישע טעטיקייט, און סטרוקטורעלע אינטעגריטעט אויף דער זעלבער מדרגה ווי פריש הארץ געוועב פאר 12 טעג. דערצו, איבערגעטריבענע אויסשטרעקונג פון הארץ געוועב אין קולטור אינדוצירט היפּערטראָפֿישע הארץ סיגנאַלינג, וואָס גיט באַווייַז פֿאַר די פיייקייט פון CTCM צו נאָכמאַכן היפּערטראָפֿישע באדינגונגען אינדוצירט דורך הארץ אויסשטרעק. אין מסקנא, CTCM קען מאָדעלירן די פיזיאָלאָגיע און פּאַטאָפֿיזיאָלאָגיע פון ​​​​הארץ אין קולטור איבער לאַנגע פּעריאָדן, וואָס ערמעגליכט פאַרלאָזלעכע מעדיקאַמענט סקרינינג.
פאר קלינישע פארשונג, זענען נויטיג פארלעסלעכע אין וויטרא סיסטעמען וואס קענען גענוי רעפראדוצירן די פיזיאלאגישע סביבה פון דעם מענטשלעכן הארץ. אזעלכע סיסטעמען זאלן נאכמאכן געענדערטע מעכאנישע אויסשטרעק, הארץ ראטע, און עלעקטראפיזיאלאגישע אייגנשאפטן. כייַע מאָדעלן ווערן געווענליך גענוצט אלס א סקרינינג פלאטפארמע פאר קארדיאק פיזיאלאגיע מיט באגרענעצטע פארלעסלעכקייט אין אפשפיגלען די ווירקונגען פון מעדיקאמענטן אין דעם מענטשלעכן הארץ1,2. לעצטנס, איז דער אידעאלער קארדיאק געוועב קולטור עקספערימענטאלער מאדעל (CTCM) א מאדעל וואס איז העכסט סענסיטיוו און ספעציפיש פאר פארשידענע טעראפויטישע און פארמאקאלאגישע אינטערווענציעס, וואס רעפראדוצירט גענוי די פיזיאלאגיע און פאטאפיזיאלאגיע פון ​​דעם מענטשלעכן הארץ3. די אפוועזנהייט פון אזא סיסטעם באגרענעצט די אויפדעקונג פון נייע באהאנדלונגען פאר הארץ דורכפאל4,5 און האט געפירט צו מעדיקאמענט קארדיאטאקסיסיטי אלס א הויפט סיבה פארן ארויסגיין פון דעם מארק6.
איבער די לעצטע צען יאר, זענען אכט נישט-קאַרדיאָוואַסקולערע מעדיקאַמענטן צוריקגעצויגן געוואָרן פון קלינישן באַנוץ ווייל זיי פאַראורזאַכן QT אינטערוואַל פאַרלענגערונג, וואָס פירט צו ווענטריקולערע אַריטמיעס און פּלוצעמדיקן טויט7. אזוי, איז דאָ אַ וואַקסנדיקע נויט פֿאַר פאַרלעסלעכע פּרעקלינישע סקרינינג סטראַטעגיעס צו אָפּשאַצן קאַרדיאָוואַסקולערע עפיקאַסי און טאַקסיסיטי. די לעצטע באַנוץ פון מענטש-ינדוסט פּלוריפּאָטענט סטעם צעל-דערייווד קאַרדיאָמיאָסיטעס (hiPS-CM) אין מעדיקאַמענט סקרינינג און טאַקסיסיטי טעסטינג גיט אַ טיילווייזע לייזונג צו דעם פּראָבלעם. אָבער, די אומרייפע נאַטור פון hiPS-CMs און דער מאַנגל פון מולטיסעלולאַרער קאָמפּלעקסיטי פון קאַרדיאַק געוועב זענען הויפּט לימיטיישאַנז פון דעם אופֿן. לעצטע שטודיעס האָבן געוויזן אַז די לימיטיישאַן קען טיילווייז איבערקומען ווערן דורך ניצן פרי hiPS-CM צו פאָרעם קאַרדיאַק געוועב הידראָגעלס באַלד נאָך די אָנהייב פון ספּאָנטאַנע קאַנטראַקשאַנז און ביסלעכווייַז פאַרגרעסערן עלעקטרישע סטימולאַציע איבער צייט. אָבער, די hiPS-CM מיקראָגעבס פעלן די דערוואַקסענע עלעקטראָפיזיאָלאָגישע און קאָנטראַקטילע פּראָפּערטיעס פון די דערוואַקסענע מיאָקאַרדיום. דערצו, מענטשלעכע הארץ געוועב האט א מער קאמפליצירטע סטרוקטור, באשטייענדיק פון א העטעראגענע געמיש פון פארשידענע צעל טיפן, אריינגערעכנט ענדאטעליאַלע צעלן, נעוראָנען, און סטראָמאַלע פיבראָבלאַסטן, פארבונדן דורך ספעציפישע סעטס פון עקסטראַסעלולאַרע מאַטריץ פּראָטעאינען. די העטעראגעניטי פון נישט-קאַרדיאָמיאָסיט פּאָפּולאַציעס11,12,13 אין דעם דערוואַקסענעם זויגער האַרץ איז א הויפּט שטערונג צו מאָדעלירן הארץ געוועב ניצן יחיד צעל טיפן. די הויפּט לימיטאַציעס ונטערשטרייַכן די וויכטיקייט פון אַנטוויקלען מעטאָדן פֿאַר קולטורירן גאַנץ מיאָקאַרדיאַל געוועב אונטער פיזיאָלאָגישע און פּאַטאַלאַדזשיקאַל באדינגונגען.
קולטיווירטע דינע (300 µm) סעקשאַנז פון דעם מענטשלעכן האַרץ האָבן זיך אַרויסגעוויזן צו זיין אַ פּראַמישינג מאָדעל פון גאַנץ מענטשלעכן מיאָקאַרדיום. די מעטאָדע גיט צוטריט צו אַ גאַנץ 3D מולטיסעלולאַר סיסטעם ענלעך צו מענטשלעכן האַרץ געוועב. אָבער, ביז 2019, איז די נוצן פון קולטיווירטע האַרץ סעקשאַנז געווען באַגרענעצט דורך די קורצע (24 שעה) קולטור איבערלעבונג. דאָס איז רעכט צו אַ נומער פון סיבות אַרייַנגערעכנט די פעלן פון פיזיש-מעכאַניש אויסשטרעקן, די לופט-פליסיק צובינד, און די נוצן פון פּשוט מעדיע וואָס שטיצן נישט די באדערפענישן פון קאַרדיאַק געוועב. אין 2019, האָבן עטלעכע פאָרשונג גרופּעס דעמאָנסטרירט אַז ינקאָרפּערייטינג מעכאַנישע סיבות אין קאַרדיאַק געוועב קולטור סיסטעמען קענען פאַרלענגערן קולטור לעבן, פֿאַרבעסערן קאַרדיאַק אויסדרוק, און נאָכמאַכן קאַרדיאַק פּאַטאַלאַדזשי. צוויי עלעגאַנטע שטודיעס 17 און 18 ווייַזן אַז יוניאַקסיאַל מעכאַנישע לאָודינג האט אַ positive ווירקונג אויף קאַרדיאַק פענאָטיפּ בעשאַס קולטור. אָבער, די שטודיעס האָבן נישט געניצט די דינאַמיש דריי-דימענשאַנאַל פיזיקאָ-מעכאַניש לאָודינג פון די קאַרדיאַק ציקל, ווייַל האַרץ סעקשאַנז זענען לאָודיד מיט אָדער יסאָמעטריק טענסאַל פאָרסעס 17 אָדער לינעאַר אָקסאָטאָניק לאָודינג 18. די מעטאָדן פון געוועב אויסשטרעקן האָבן רעזולטירט אין דער אונטערדריקונג פון פילע קאַרדיאַק גענעס אָדער די אָוווערעקספּרעסיע פון ​​גענעס פארבונדן מיט אַבנאָרמאַל אויסשטרעקן רעספּאָנסעס. באַמערקענסווערט, פּיטאָוליס עט על. 19 האָבן דעוועלאָפּעד אַ דינאַמיש האַרץ שניט קולטור וואַנע פֿאַר קאַרדיאַק ציקל רעקאָנסטרוקציע ניצן קראַפט טראַנסדוסער באַמערקונגען און שפּאַנונג דרייווז. כאָטש דעם סיסטעם אַלאַוז פֿאַר מער פּינטלעך אין וויטראָ קאַרדיאַק ציקל מאָדעלינג, די קאָמפּלעקסיטי און נידעריק דורכפיר פון די מעטאָד לימיטירט די אַפּלאַקיישאַן פון דעם סיסטעם. אונדזער לאַבאָראַטאָריע האט לעצטנס דעוועלאָפּעד אַ סימפּליפייד קולטור סיסטעם ניצן עלעקטרישע סטימולאַציע און אַן אָפּטימיזעד מעדיום צו טייַנען די ווייאַבילאַטי פון סעקשאַנז פון חזיר און מענטשלעך האַרץ געוועב פֿאַר אַרויף צו 6 טעג 20,21.
אין דעם איצטיקן מאַנוסקריפּט, באַשרײַבן מיר אַ קאַרדיאַק געוועב קולטור מאָדעל (CTCM) ניצנדיק סעקשאַנז פון די חזיר האַרץ וואָס נעמט אַרײַן הומאָראַל קיוז צו רעקאַפּיטולירן דריי-דימענסיאָנאַלע קאַרדיאַק פיזיאָלאָגיע און פּאַטאָפֿיזיאָלאָגישע דיסטענסיאָן בעת ​​דעם קאַרדיאַק ציקל. דער CTCM קען פאַרגרעסערן די אַקיעראַסי פון פאַר-קלינישע מעדיצין פאָרויסזאָגן צו אַ מדרגה וואָס איז קיינמאָל פריער נישט דערגרייכט געוואָרן דורך צושטעלן אַ קאָסטן-עפעקטיוו, מיטל-דורכפיר קאַרדיאַק סיסטעם וואָס נאָכמאַכט די פיזיאָלאָגיע/פּאַטאָפֿיזיאָלאָגיע פון ​​די זויגערס האַרץ פֿאַר פאַר-קלינישע מעדיצין טעסטינג.
העמאָדינאַמישע מעכאַנישע סיגנאַלן שפּילן אַ קריטישע ראָלע אין אויפהאַלטן קאַרדיאָמיאָסיט פונקציע אין וויטראָ 22,23,24. אין דעם איצטיקן מאַנוסקריפּט, האָבן מיר אַנטוויקלט אַ CTCM (פיגור 1אַ) וואָס קען נאָכמאַכן די דערוואַקסענע קאַרדיאַק סביבה דורך אינדוצירן ביידע עלעקטרישע און מעכאַנישע סטימולאַציע ביי פיזיאָלאָגישע פרעקווענצן (1.2 הערץ, 72 ביטן פּער מינוט). כּדי צו ויסמיידן איבערגעטריבענע געוועב אויסשטרעק בעת דיאַסטאָל, איז אַ 3D דרוק מיטל געניצט געוואָרן צו פאַרגרעסערן געוועב גרייס מיט 25% (פיגור 1ב). עלעקטרישע פּייסינג אינדוצירט דורך די C-PACE סיסטעם איז געווען צייט צו אָנהייבן 100 מס איידער סיסטאָל ניצן אַ דאַטן אַקוויזישאַן סיסטעם צו גאָר רעפּראָדוצירן דעם קאַרדיאַק ציקל. די געוועב קולטור סיסטעם ניצט אַ פּראָגראַמירבאַר פּנעוומאַטיש אַקטואַטאָר (LB Engineering, דייטשלאַנד) צו ציקליש יקספּאַנדירן אַ פלעקסאַבאַל סיליקאָנע מעמבראַנע צו פאַרשאַפן יקספּאַנשאַן פון די האַרץ סלייסיז אין דער אויבערשטער קאַמער. די סיסטעם איז געווען פארבונדן צו אַן עקסטערנאַל לופט ליניע דורך אַ דרוק טראַנסדוסער, וואָס האָט געמאַכט מעגלעך צו אַקיעראַטלי סטרויערן דעם דרוק (± 1 מםHg) און צייט (± 1 מס) (פיגור 1ק).
א. באַפעסטיקט דעם געוועב אָפּטייל צום 7 מ״מ שטיצע רינג, געוויזן אין בלוי, אינעווייניק פון דער קולטור קאַמער פון דעם מיטל. די קולטור קאַמער איז אפגעטיילט פון דער לופט קאַמער דורך אַ דין פלעקסאַבאַל סיליקאָנע מעמבראַנע. שטעלט אַ גאַסקאַט צווישן יעדער קאַמער צו פאַרמייַדן ליקס. דער דעקל פון דעם מיטל כּולל גראַפיט עלעקטראָודז וואָס צושטעלן עלעקטרישע סטימולאַציע. ב. סכעמאַטישע רעפּרעזענטאַציע פון ​​דעם גרויסן געוועב מיטל, פירער רינג און שטיצע רינג. די געוועב אָפּטיילן (ברוין) זענען געשטעלט אויף דעם אָוווערסייזד מיטל מיטן פירער רינג געשטעלט אין דער גרוב אויף דעם אויסערן ברעג פון דעם מיטל. ניצנדיק דעם פירער, שטעלט פֿאָרזיכטיק דעם שטיצע רינג באדעקט מיט געוועב אַקריליק קלעפּשטאָף איבער דעם אָפּטייל פון קאַרדיאַק געוועב. ג. גראַפיק וואָס ווייזט די צייט פון עלעקטרישע סטימולאַציע ווי אַ פֿונקציע פון ​​לופט קאַמער דרוק קאַנטראָולד דורך אַ פּראָגראַממאַבאַל פּנעוומאַטיש אַקטואַטאָר (PPD). אַ דאַטן אַקוויזישאַן מיטל איז געניצט צו סינגקראַנייז עלעקטרישע סטימולאַציע ניצן דרוק סענסאָרס. ווען דער דרוק אין דער קולטור קאַמער דערגרייכט דעם באַשטימטן שוועל, ווערט אַ פּולס סיגנאַל געשיקט צו די C-PACE-EM צו טריגערן עלעקטרישע סטימולאַציע. ד. בילד פון פיר CTCMs געשטעלט אויף אַן אינקובאַטאָר פּאָליצע. פיר דעוויסעס זענען פארבונדן צו איין PPD דורך אַ פּנעוומאַטיש קרייַז, און דרוק סענסאָרס זענען ינסערטאַד אין די העמאָסטאַטיק וואַלוו צו מאָניטאָר דעם דרוק אין דעם פּנעוומאַטיש קרייַז. יעדע אפאראט אנטהאלט זעקס געוועב סעקשאַנז.
ניצנדיק איין פּנעוומאַטישן אַקטואַטאָר, האָבן מיר געקענט קאָנטראָלירן 4 CTCM דעוויסעס, יעדער פון וועלכע קען האַלטן 6 געוועב סעקשאַנז (פיגור 1ד). אין CTCM, ווערט דער לופט דרוק אין דער לופט קאַמער קאָנווערטירט צו סינקראָניש דרוק אין דער פליסיק קאַמער און אינדוצירט פיזיאָלאָגישע יקספּאַנשאַן פון די האַרץ שניט (פיגור 2אַ און סאַפּלעמענטאַרי פֿילם 1). עוואַלואַציע פון ​​געוועב אויסשטרעקן ביי 80 מם Hg. Art. האט געוויזן אויסשטרעקן פון געוועב סעקשאַנז מיט 25% (פיגור 2ב). דעם פּראָצענט אויסשטרעקן איז געוויזן צו קאָרעספּאָנדירן צו אַ פיזיאָלאָגישער סאַרקאָמער לענג פון 2.2-2.3 µm פֿאַר נאָרמאַל קאַרדיאַק סעקשאַן קאָנטראַקטיליטי17,19,25. געוועב באַוועגונג איז געווען אַססעססעד ניצן מנהג קאַמעראַ סעטטינגס (סאַפּלעמענטאַרי פיגור 1). די אַמפּליטוד און גיכקייַט פון געוועב באַוועגונג (פיגור 2c, d) קאָרעספּאָנדירט צו אויסשטרעקן בעשאַס די קאַרדיאַק ציקל און צייט בעשאַס סיסטאָלע און דיאַסטאָלע (פיגור 2ב). אויסשטרעקן און גיכקייַט פון קאַרדיאַק געוועב בעשאַס קאָנטראַקשאַן און רעלאַקסיישאַן פארבליבן קאָנסטאַנט פֿאַר 12 טעג אין קולטור (פיגור 2f). כדי צו אפשאצן דעם עפעקט פון עלעקטרישע סטימולאציע אויף קאנטראקטיליטעט בעת קולטור, האבן מיר אנטוויקלט א מעטאד פארן באשטימען אקטיווע דעפארמאציע ניצנדיג א שאטן אלגאריטם (צוגאב בילד 2א,ב) און מיר האבן געקענט אונטערשיידן צווישן דעפארמאציעס מיט און אן עלעקטרישע סטימולאציע. דער זעלבער סעקציע פונעם הארץ (בילד 2ו). אין דער באוועגלעכער געגנט פונעם שניט (R6-9), איז די וואלטאזש בעת עלעקטרישע סטימולאציע געווען 20% העכער ווי אן עלעקטרישע סטימולאציע, וואס ווייזט דעם ביישטייער פון עלעקטרישע סטימולאציע צו קאנטראקטילער פונקציע.
רעפּרעזענטאַטיווע שפּורן פון לופט קאַמער דרוק, פליסיק קאַמער דרוק, און געוועב באַוועגונג מעסטונגען באַשטעטיקן אַז קאַמער דרוק ענדערט פליסיק קאַמער דרוק, וואָס פאַרשאַפן אַ קאָרעספּאָנדירנדיק באַוועגונג פון די געוועב שניט. ב רעפּרעזענטאַטיווע שפּורן פון פּראָצענט אויסשטרעקן (בלוי) פון געוועב סעקשאַנז קאָרעספּאָנדירנדיק צו פּראָצענט אויסשטרעקן (אָראַנדזש). ג די געמאָסטענע באַוועגונג פון די קאַרדיאַק שניט איז קאָנסיסטענט מיט די געמאָסטענע גיכקייט פון באַוועגונג. (ד) רעפּרעזענטאַטיווע טראַיעקטאָריעס פון ציקלישע באַוועגונג (בלוי ליניע) און גיכקייט (אָראַנדזש פּונקטירטע ליניע) אין אַ שניט פון די האַרץ. ה קוואַנטיפיקאַציע פון ​​ציקל צייט (n = 19 סלייסיז פּער גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים), קאָנטראַקציע צייט (n = 19 סלייסיז פּער גרופּע), רעלאַקסאַציע צייט (n = 19 סלייסיז פּער גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים), געוועב באַוועגונג (n = 25). סלייסיז)/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים), שפּיץ סיסטאָליק גיכקייט (n = 24(D0), 25(D12) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים) און שפּיץ רעלאַקסאַציע קורס (n=24(D0), 25(D12) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים). צוויי-זייַטיק סטודענט ס ט-טעסט האט געוויזן קיין באַטייַטיק חילוק אין קיין פּאַראַמעטער. f רעפּרעזענטאַטיווע שפּאַנונג אַנאַליז שפּורן פון געוועב סעקשאַנז מיט (רויט) און אָן (בלוי) עלעקטרישע סטימולאַציע, צען רעגיאָנאַלע געביטן פון געוועב סעקשאַנז פון דער זעלביקער סעקשאַן. די אונטערשטע פּאַנאַלז ווייַזן די קוואַנטיפיקאַציע פון ​​​​די פּראָצענט חילוק אין שפּאַנונג אין געוועב סעקשאַנז מיט און אָן עלעקטרישע סטימולאַציע אין צען געביטן פון פאַרשידענע סעקשאַנז. (n = 8 שטיקלעך/גרופע פון ​​פארשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקע סטודענטן ט-טעסט איז דורכגעפירט; ****p < 0.0001, **p < 0.01, *p < 0.05). (n = 8 שטיקלעך/גרופע פון ​​פארשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקע סטודענטן ט-טעסט איז דורכגעפירט; ****p < 0.0001, **p < 0.01, *p < 0.05). (n = 8 קרייזן/שפּראַך פון שווינדלער, פּריווענץ דערהייַנטיקט ה-קרייטער סטאַגעס; ****p<0,0001, *p<0,01,**p<0,01,01. (n = 8 סעקשאַנז/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקער סטודענט'ס ט-טעסט; ****p<0.0001, **p<0.01, *p<0.05). （n = 8 片/组，来自不同的猪，进行双尾学生t 检验；****p < 0.0001，**p <0.01，0*5， （n = 8 片/组，来自不同的猪，进行双尾学生t 检验；****p < 0.0001，**p <0.01，0*5， (n = 8 קרייזן / האַשפּאָע, פון די לעצטע צייט, דיווייסיוו קריטערי סיסטעם; ****p <0,0001, **p <0,01, *p <0,05). (n = 8 סעקציעס/גרופע, פון פארשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקער סטודענט'ס ט-טעסט; ****p<0.0001, **p<0.01, *p<0.05).טעות באַרס רעפּרעזענטירן די דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן.
אין אונדזער פריערדיקן סטאַטישן ביאָמימעטישן האַרץ-שניט קולטור סיסטעם [20, 21], האָבן מיר אויפגעהאלטן די לעבנס-פעאיקייט, פונקציע, און סטרוקטורעלע אינטעגריטעט פון האַרץ-שניטן פאר 6 טעג דורך צולייגן עלעקטרישע סטימולאציע און אָפּטימיזירן די מעדיום קאָמפּאָזיציע. אָבער, נאָך 10 טעג, זענען די ציפערן שטארק געפאלן. מיר וועלן זיך באַציען צו סעקשאַנז וואָס זענען קולטיווירט געוואָרן אין אונדזער פריערדיקן סטאַטישן ביאָמימעטישן קולטור סיסטעם 20, 21 קאָנטראָל באַדינגונגען (Ctrl) און מיר וועלן נוצן אונדזער פריער אָפּטימיזירטן מעדיום ווי MC באַדינגונגען און קולטור אונטער סיימאַלטייניאַס מעכאַנישע און עלעקטרישע סטימולאציע (CTCM). גערופן . ערשטנס, האָבן מיר באַשטימט אַז מעכאַנישע סטימולאציע אָן עלעקטרישע סטימולאציע איז נישט גענוג צו אויפהאלטן געוועב לעבנס-פעאיקייט פאר 6 טעג (צוגאב בילד 3a,b). אינטערעסאַנט, מיט דער הקדמה פון פיזיאָ-מעכאַנישע און עלעקטרישע סטימולאציע ניצן STCM, איז די לעבנס-פעאיקייט פון 12-טאָגיקע האַרץ-שניטן געבליבן די זעלבע ווי אין פרישע האַרץ-שניטן אונטער MS באַדינגונגען, אָבער נישט אונטער Ctrl באַדינגונגען, ווי געוויזן דורך MTT אַנאַליז (פיגור 1). 3a). דאָס סאַגדזשעסטירט אַז מעכאַנישע סטימולאציע און סימולאַציע פון ​​דעם קאַרדיאַק ציקל קענען האַלטן געוועב-שניטן לעבנספעאיק פאר צוויי מאָל אַזוי לאַנג ווי געמאָלדן אין אונדזער פריערדיקן סטאַטישן קולטור סיסטעם. אבער, אפשאצונג פון די סטרוקטורעלע אינטעגריטעט פון געוועב סעקשאַנז דורך יממונאָלאַבעלינג פון קאַרדיאַק טראָפּאָנין ט און קאָנעקסין 43 האט געוויזן אַז קאָנעקסין 43 אויסדרוק איז געווען באַדייטנד העכער אין MC געוועבן אויף טאָג 12 ווי אין קאָנטראָלס אויף דעם זעלבן טאָג. אָבער, מונדיר קאָנעקסין 43 אויסדרוק און Z-דיסק פאָרמאַציע זענען נישט גאָר מיינטיינד (פיגור 3ב). מיר נוצן אַ קינסטלעך סייכל (AI) פריימווערק צו קוואַנטיפיצירן געוועב סטרוקטורעלע אינטעגריטעט26, אַ בילד-באזירט טיף לערנען פּייפּליין באזירט אויף טראָפּאָנין-ט און קאָנעקסין סטיינינג43 צו אויטאָמאַטיש קוואַנטיפיצירן די סטרוקטורעלע אינטעגריטעט און פלאָרעסאַנס פון האַרץ סלייסיז אין טערמינען פון שטאַרקייַט פון לאָקאַליזאַטיאָן. דעם אופֿן ניצט אַ קאָנוואַלושאַנאַל נעוראַל נעטוואָרק (CNN) און אַ טיף לערנען פריימווערק צו פאַרלאָזלעך קוואַנטיפיצירן די סטרוקטורעלע אינטעגריטעט פון קאַרדיאַק געוועב אין אַן אָטאַמאַטיד און אַנבייאַסט שטייגער, ווי דיסקרייבד אין די רעפֿערענץ.26. MC געוועב האט געוויזן פֿאַרבעסערט סטרוקטורעלע ענלעכקייט צו טאָג 0 קאַמפּערד צו סטאַטיק קאָנטראָל סעקשאַנז. אין אַדישאַן, מאַסאָן ס טריטשראָום סטיינינג גילוי אַ באַדייטנד נידעריקער פּראָצענט פון פיבראָסיס אונטער MS באדינגונגען קאַמפּערד צו קאָנטראָל באדינגונגען אויף טאָג 12 פון קולטור (פיגור 3ק). כאָטש CTCM האָט פֿאַרגרעסערט די לעבנספֿעיִקייט פֿון האַרץ־געוועב־סעקשאַנז ביי טאָג 12 צו אַ מדרגה ענלעך צו יענעם פֿון פֿרישן האַרץ־געוועב, האָט עס נישט באַדייטנד פֿאַרבעסערט די סטרוקטורעלע אינטעגריטעט פֿון די האַרץ־סעקשאַנז.
א באַר גראַפיק ווייזט קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער MTT לעבנספֿעיִקייט פֿון פֿרישע האַרץ־שְׁנײַדלעך (D0) אָדער האַרץ־שְׁנײַדלעך קולטור פֿאַר 12 טעג, צי אין סטאַטישער קולטור (D12 Ctrl) צי אין CTCM (D12 MC) (n = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl), 12 (D12 MC) שְׁנײַדלעך/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין וועג ווי דער ANOVA טעסט ווערט דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D0 און **p < 0.01 פֿאַרגליכן מיט D12 Ctrl). א באַר גראַפיק ווייזט קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער MTT לעבנספֿעיִקייט פֿון פֿרישע האַרץ־שְׁנײַדלעך (D0) אָדער האַרץ־שְׁנײַדלעך קולטור פֿאַר 12 טעג, צי אין סטאַטישער קולטור (D12 Ctrl) צי אין CTCM (D12 MC) (n = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl), 12 (D12 MC) שְׁנײַדלעך/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין וועג ווי דער ANOVA טעסט ווערט דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D0 און **p < 0.01 פֿאַרגליכן מיט D12 Ctrl).די היסטאָגראַם ווייזט די קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער לעבנספֿעיִקייט פֿון MTT פֿרישע האַרץ־סעקציעס (D0) אָדער קולטור פֿון האַרץ־סעקציעס פֿאַר 12 טעג אין אָדער סטאַטישער קולטור (D12 קאָנטראָל) אָדער CTCM (D12 MC) (n = 18 (D0), 15 (D12 קאָנטראָל). ) ), 12 (D12 MC) סעקציעס/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, אַן איין־וועג ANOVA טעסט ווערט דורכגעפֿירט;#### פּ < 0,0001 מיט D0 און ** פּ < 0,01 מיט D12 קטרל). ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און **p < 0.01 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל). אַ 条形图显示在静态培养(D12 קטרל) 或CTCM (D12 מק) (n = 18 (ד0), 15 (ד12 קטרל) 中新鲜心脏切片(D0)或心脏切片培养12 天的MTT 活力的量化)，来自不同猪的12 (D12 MC) 切片/畛辡弌进测试；与D0 相比，####p <0.0001，与D12 Ctrl 相比，**p <0.01). אַ 条形图显示在静态培养(D12 קטרל) 或CTCM (D12 מק) (n = 18 (ד0), 15 (ד12 קטרל) 中新鲜心脏切片(D0) ，来自不同猪的12 (D12 MC) 切片/组，进行单向ANOVA 测试；与D0 相比，##与##p <0.00001D，相比,**p.)היסטאָגראַם וואָס ווײַזט די קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון MTT לעבנספֿעיִקייט אין פֿרישע האַרץ־סעקציעס (D0) אָדער האַרץ־סעקציעס קאָלטיווירט פֿאַר 12 טעג אין סטאַטישער קולטור (D12 קאָנטראָל) אָדער CTCM (D12 MC) (n = 18 (D0), 15 (D12 קאָנטראָל)), 12 (D12 MC) סעקציעס/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין־וועג ANOVA טעסט;#### פּ < 0,0001 מיט ד0, ** פּ < 0,01 מיט ד12 קטרל). ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0, **p < 0.01 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל).b טראָפּאָנין-T (גרין), קאָנעקסין 43 (רויט) און DAPI (בלוי) אין פריש אפגעזונדערטע האַרץ סעקשאַנז (D0) אָדער האַרץ סעקשאַנז קאָלטיווירט אונטער סטאַטישע באדינגונגען (Ctrl) אָדער CTCM באדינגונגען (MC) פֿאַר 12 טעג) פון רעפּרעזענטאַטיווע יממונאָפלואָרעסענס בילדער (ליידיקע וואָג = 100 מיקראָמעטער). קינסטלעכע אינטעליגענץ קוואַנטיפיקאַציע פון ​​​​די האַרץ געוועב סטרוקטוראַל אָרנטלעכקייט (n = 7 (D0), 7 (D12 Ctrl), 5 (D12 MC) סלייסיז/גרופּע יעדער פון פאַרשידענע חזיר, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). קינסטלעכע אינטעליגענץ קוואַנטיפיקאַציע פון ​​​​די האַרץ געוועב סטרוקטוראַל אָרנטלעכקייט (n = 7 (D0), 7 (D12 Ctrl), 5 (D12 MC) סלייסיז/גרופּע יעדער פון פאַרשידענע פּיגס, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). Количественная оценка структурной целостности сердечной ткани искусственным интеллектом (n = 7 (ד0), 7 (ד12 ס 12), 7 (ד12 ס 12) от разных свиней, проводится однофакторный тест ANOVA ####p < 0,0001 по сравнению с D0 и ****p < 0,0001 по 12 Ctrl ). קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער סטרוקטורעלער אינטעגריטעט פֿון קאַרדיאַק געוועב דורך קינסטלעכער אינטעליגענץ (n = 7 (D0), 7 (D12 Ctrl), 5 (D12 MC) סעקשאַנז/גרופּעס פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 קעגן מיט D0 און ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl).人工智能量化心脏组织结构完整性（n = 7 (ד0), 7 (ד12 קטרל), 5 (ד12 מק) סלייסיז / גרופּע יעדער פון פאַרשידענע חזיר, איין-וועג אַנאָוואַ טעסט <1#0פּ;相比，****p < 0.0001 与D12 Ctrl 相比）.人工智能量化心脏组织结构完整性（n = 7 (ד0), 7 (ד12 קטרל), 5 (ד12 מק) סלייסיז / גרופּע יעדער פון פאַרשידענע פּיגס, איין-וועג ANOVA test <0#0#0פּ;与D0相比，****p <0.0001与D12 Ctrl 相比）. אינטערנאציאנאלע אינטעלעקטואַל טעכנאָלאָגיע (n = 7 (ד0), 7 (ד512 קטרל), 7 (ד512 קטרל), 7 (ד512 קטרל) срезов/группу каждой из разных свиней, односторонний тест ANOVA ####p <0,0001 vs. קטרל). קינסטלעכע אינטעליגענץ צו קוואַנטיפיצירן די סטרוקטורעלע אָרנטלעכקייט פון קאַרדיאַק געוועב (n = 7 (D0), 7 (D12 Ctrl), 5 (D12 MC) סעקשאַנז/גרופּע יעדער פון פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט; ####p<0.0001 קעגן .D0 פֿאַר פאַרגלייַך ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער (לינקס) און קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם פֿאַרב (וואָג באַרע = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 סלייסיז/גרופּע יעדער פֿון אַן אַנדער חזיר, איין-וועג ANOVA טעסט ווערט דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער (לינקס) און קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם פֿאַרב (וואָג באַרע = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 סלייסיז/גרופּע יעדער פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפֿירט; #### p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל). c רעפּרעזענטאַט פון די ויסזאָגונג (סלעוואַ) און די קאַלעקטעראַסץ (ספּראַוואַ) סקרינז סערדזשערי, אָקראַשעננыש טראַנזמישאַנז (מאַקסימום אָן צאָלונג = 500 מקם) (n = 10 סקרינז / גראָופּ פון די לעצטע וואָך, ווייזן סטאַנדאַרט פון 0, # 0 # 0; שפּאַנונג מיט D0 און ***p <0,001 מיט D12 קטרל). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער (לינקס) און קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) פֿון האַרץ־סעקציעס געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם־פֿאַרב (נישט־באַדעקטע סקאַלע = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 סעקציעס/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין־וועגיקער ANOVA טעסט דורכגעפֿירט; #### p < 0 .0001 פֿאַרגליכן מיט D0 און ***p < 0.001 פֿאַרגליכן מיט D12 Ctrl). c 用Masson 三色染料染色的心脏切片的代表性图像（左）和量化（右）（裸n 5Ｆ0）（裸=尺） 10 个切片/组，每组来自不同的猪，进行单向ANOVA 测试；#### p < 0.0001 与ד0 缎***01ד <0．0 ***01ד Ctrl 相比）. C 用 masson 三 色 染料 的 心脏 切片 的 代表性 （左 左） 量化 （右） 裸壸庣庰 裸壸庣裸尺度 = 500 µm） (n = 10 个 切片 组 每 组 来自 不同 猪 ， 进行 单向 单向 单 向 # p## 0.0001 与 ד 0 相比，***p < 0.001 与D12 Ctrl 相比）. c רעפּרעזענטאַל אַנאַליז (ספּראַוואַ) און קאַלקיאַלייטיד אַנאַליז (ספּראַוואַ) סקרינז סערדשאַ, אָקראַנזשאַל אַנאַליזעס. (שקאָלאַ = 500 מקם) (n = 10 סקרינז / גראָופּפּאַ, קעדזשויאַ פון די כוידעשלעך סוויניי, פּראָטעקטיראָוואַנאָ מיט די פאָאָטמאָסאָפט ספּעציעלע אַנאַליסיס ;### #p < 0,0001 מיט ד0, ***p < 0,001 מיט ד12 קטרל). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער (לינקס) און קוואַנטיטאַציע (רעכטס) פון האַרץ סעקשאַנז געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם פֿאַרב (ליידיק = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 סעקשאַנז/גרופּע, יעדע פֿון אַן אַנדער חזיר, געטעסט דורך איין-וועג אַנאַליז פֿון וואַריאַנס ;### # p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0, ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל).טעות באַרס רעפּרעזענטירן די דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן.
מיר האָבן כייפּאַטאַסייזד אַז דורך צולייגן קליינע מאַלעקולן צו די קולטור מעדיום, קען קאַרדיאָמיאָסיט אָרנטלעכקייט ווערן פֿאַרבעסערט און פֿיבראָזיס אַנטוויקלונג פֿאַרמינדערט בעת CTCM קולטור. מיר האָבן דעריבער געפּריפט פֿאַר קליינע מאַלעקולן ניצן אונדזער סטאַטישע קאָנטראָל קולטורן20,21 רעכט צו דער קליינער צאָל פון צעמישנדיקע פֿאַקטאָרן. דעקסאַמעטהאַזאָן (Dex), טרייאָדאָטיראָנין (T3), און SB431542 (SB) זענען אויסגעקליבן געוואָרן פֿאַר דעם סקרין. די קליינע מאַלעקולן זענען פריער געניצט געוואָרן אין hiPSC-CM קולטורן צו אינדוצירן מאַטוראַציע פון ​​קאַרדיאָמיאָסיטן דורך פאַרגרעסערן סאַרקאָמערע לענג, T-טובולעס, און קאַנדאַקשאַן גיכקייט. אין דערצו, ביידע Dex (אַ גלוקאָקאָרטיקאָיד) און SB זענען באַקאַנט צו סאַפּרעס אָנצינדונג29,30. דעריבער, מיר האָבן טעסטעד צי די ינקלוזשאַן פון איין אָדער אַ קאָמבינאַציע פון ​​די קליינע מאַלעקולן וואָלט פֿאַרבעסערן די סטרוקטורעלע אָרנטלעכקייט פון האַרץ סעקשאַנז. פֿאַר ערשט סקרינינג, די דאָזע פון ​​יעדער קאַמפּאַונד איז אויסגעקליבן באַזירט אויף די קאַנסאַנטריישאַנז וואָס זענען געוויינטלעך געניצט אין צעל קולטור מאָדעלס (1 μM Dex27, 100 nM T327, און 2.5 μM SB31). נאך 12 טעג פון קולטור, האט די קאמבינאציע פון ​​T3 און Dex רעזולטירט אין אפטימאלע קארדיאמיאציט סטרוקטורעלע אינטעגריטעט און מינימאלע פיבראזע רעמאדעלינג (צוגאב בילדער 4 און 5). דערצו, די באנוץ פון טאָפּלטע אדער טאָפּלטע קאנצענטראציעס פון T3 און Dex האט געשאפן שעדלעכע עפעקטן קאמפערד צו נארמאלע קאנצענטראציעס (צוגאב בילד 6a,b).
נאך דער ערשטער סקרינינג, האבן מיר דורכגעפירט א קאפ-צו-קאפ פארגלייך פון 4 קולטור באדינגונגען (פיגור 4א): קאנטראל: הארץ סעקציעס קולטיווירט אין אונזער פריער באשריבענער סטאטישער קולטור מיט אונזער אפטימיזירטן מעדיום; 20.21 TD: T3 און קאנטראל האבן צוגעגעבן דעקס מיטוואך; MC: הארץ סעקציעס קולטיווירט אין CTCM מיט אונזער פריער אפטימיזירטן מעדיום; און MT: CTCM מיט T3 און דעקס צוגעגעבן צום מעדיום. נאך 12 טעג פון קולטיוואציע, איז די לעבנספעאיקייט פון MS און MT געוועבן געבליבן די זעלבע ווי אין פרישע געוועבן אפגעשאצט דורך MTT אסיי (פיגור 4ב). אינטערעסאנט, די צוגאב פון T3 און דעקס צו טראנסוועל קולטורן (TD) האט נישט רעזולטירט אין א באדייטנדיקע פארבעסערונג אין לעבנספעאיקייט קאמפערד צו קאנטראל באדינגונגען, וואס ווייזט אויף א וויכטיגע ראלע פון ​​מעכאנישע סטימולאציע אין אויפהאלטן די לעבנספעאיקייט פון הארץ סעקציעס.
אן עקספּערימענטאַלע דיזיין דיאַגראַמע וואָס ווייזט די פיר קולטור באדינגונגען געניצט צו אָפּשאַצן די ווירקונגען פון מעכאַנישע סטימולאַציע און T3/Dex סאַפּלאַמענטיישאַן אויף מעדיום פֿאַר 12 טעג. b באַר גראַפיק ווייזט קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​לעבנספֿעיִקייט 12 טעג נאָך קולטור אין אַלע 4 קולטור באדינגונגען (Ctrl, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סלייסיז (D0) (n = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl, D12 TD און D12 MT), 12 (D12 MC) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001, ###p < 0.001 קאַמפּערד צו D0 און **p < 0.01 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). b באַר גראַפיק ווייזט קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​לעבנספֿעיִקייט 12 טעג נאָך קולטור אין אַלע 4 קולטור באדינגונגען (Ctrl, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סלייסיז (D0) (n = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl, D12 TD און D12 MT), 12 (D12 MC) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001, ###p < 0.001 קאַמפּערד צו D0 און **p < 0.01 קאַמפּערד צו D12 ctrl). ב די קאַנסאַנטריישאַן פון 12 טעג אין 4 וואָכן קוואַנטיטאַטיווע (קאָנטראָל, טד, מק און מט) פֿאַר קאַנסאַנטריישאַן מיט די קאַנסאַנטריישאַן פון סערדזשערי (ד0) (n = 18 (ד0), 15 (ד12 קטרל, ד12) קטרל, און ד12ד. срезов/группу от разных свиней, проводится односторонний тест ANOVA ####p < 0,0001, ###p < 0,001 по сравни; с D0 און **p < 0,01 מיט ד12 קטרל). ב דער באַר גראַפיק ווייזט די קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​לעבנספֿעיִקייט 12 טעג נאָך קולטור אין אַלע 4 קולטור באַדינגונגען (קאָנטראָל, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סעקשאַנז (D0) (n = 18 (D0), 15 (D12 קאָנטראָל, D12 TD, און D12 MT), 12 (D12 MC) סעקשאַנז/גרופּע פון ​​פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט; ####p < 0.0001, ###p < 0.001 קעגן D0 און **p < 0.01 אין פאַרגלייך צו D12 קאָנטראָל). b 条形图显示所有4 种培养条件（Ctrl、TD、MC 和MT）与新鲜心脏切片(ד0) (n = 18 (12ד 、ד) 、ד和D12 MT)，来自不同猪的12 (D12 MC) 切片/组，进行单向ANOVA 测试；####p < 0.0001，0##p < 0.0001，##相比，**p <0.01 与D12控制）.ב 4 12 (ד12 מק) ב גאַסטרייטאַס, אָפּשאַצונג פון 4 קאָמפּאַניעס (קאָל, טד, מק און מט) פֿאַר קאַנטראַביושאַנז אין (0) = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl, D12 TD און D12 MT), פון די 12 (D12 MC) קרייזן/גרופּפּאַ, לעצטע אַנאָוואַ <0, #00#0פּ, ##0#0p; סקראַווינע מיט ד0, **p <0,01 פֿאַר קאַנטראָולאַם ד12). b היסטאָגראַם וואָס ווײַזט אַלע 4 קולטור באַדינגונגען (קאָנטראָל, TD, MC און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סעקשאַנז (D0) (n = 18 (D0), 15 (D12 Ctrl, D12 TD און D12 MT), פון פאַרשידענע חזירים 12 (D12 MC) סעקשאַנז/גרופּע, איין-וועג ANOVA טעסט; ####p<0.0001, ###p<0.001 קעגן D0, **p<0.01 קעגן קאָנטראָל D12). c באַר גראַפיק ווייזט די קוואַנטיפיקאַציע פון ​​גלוקאָזע פלאַקס 12 טעג נאָך קולטור אין אַלע 4 קולטור באדינגונגען (Ctrl, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סלייסיז (D0) (n = 6 סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; ###p < 0.001, קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). c באַר גראַפיק ווייזט די קוואַנטיפיקאַציע פון ​​גלוקאָזע פלאַקס 12 טעג נאָך קולטור אין אַלע 4 קולטור באדינגונגען (Ctrl, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פרישע האַרץ סלייסיז (D0) (n = 6 סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; ###p < 0.001, קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). c. וויסנשאפטלעכע קאַנסאַנטריישאַנז זענען 12 טעג פון צייט אין 4 וואָכן. כוידעשלעך (קאָנטראָל, טד, מק און מט) פֿאַר קאַנסאַנטריישאַן מיט די סערטאַפאַקיישאַן פון די סערדזשערי (ד0) (n = 6 קרייזן/געוויינטלעך צייטן, односторонний Выполняется тест ANOVA; c היסטאָגראַם ווייזט קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון גלוקאָזע פֿלוס 12 טעג נאָך קולטור אונטער אַלע 4 קולטור באַדינגונגען (קאָנטראָל, TD, MC און MT) קאַמפּערד צו פֿרישע האַרץ סעקשאַנז (D0) (n = 6 סעקשאַנז/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט דורכגעפֿירט; ###p < 0.001 קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). c 条形图显示所有4 种培养条件（Ctrl、TD、MC 和MT）与新鲜心脏切片(D0) 相毹兔弌天的葡萄糖通量定量（n = 6 片/组，来自不同猪，单向执行ANOVA 测试；#01，ד < 0.相比，***p < 0.001 与D12 Ctrl 相比）. C 条形图 显示 所有 4 种 条件 （（קטרל 、 td 、 mc 和 mt） 新鲜 心脏 切 片 片 切 片 切培养 后 后 12 天 的 通量 定量 （n = 6 片/组 , 来自 猪 , , , , , ， , ，猪单向执行ANOVA 测试；###p <0.001，与D0 相比，***p < 0.001 与D12 Ctrl 相比）. c Гистограмма, показывающая количественную оценку потока глюкозы через 12 дней после культивировани כוידעשלעך (קאָנטראָל, טד, מק און מט) פֿאַר קאַנסאַנטריישאַן מיט די קאַנטראָולערז (ד0) (n = 6 קרייזן/שפּראַך, צייט, צייט одностороний Были проведены тесты ANOVA ###p < 0,001 מיט D0, ***p < 0,001 מיט D12 (קאָל). c היסטאָגראַם וואָס ווייַזט קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון גלוקאָזע פֿלוס 12 טעג נאָך קולטור פֿאַר אַלע 4 קולטור באַדינגונגען (קאָנטראָל, TD, MC, און MT) קאַמפּערד צו פֿרישע האַרץ סעקשאַנז (D0) (n = 6 סעקשאַנז/גרופּע, פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-זייַטיק וווּ ANOVA טעסץ זענען דורכגעפֿירט געוואָרן, ###p < 0.001 קאַמפּערד צו D0, ***p < 0.001 קאַמפּערד צו D12 (קאָנטראָל).ד שפּאַנונג אַנאַליז פּלאָץ פון פרישע (בלוי), טאָג 12 MC (גרין), און טאָג 12 MT (רויט) געוועבן ביי צען רעגיאָנאַלע געוועב סעקשאַן פונקטן (n = 4 סלייסיז/גרופּע, איין-וועג ANOVA טעסט; עס איז געווען קיין באַטייטיק חילוק צווישן גרופּעס). e וואולקאַן פּלאָץ וואָס ווייַזט דיפערענטשאַלי אויסגעדריקט גענעס אין פרישע האַרץ סעקשאַנז (D0) קאַמפּערד צו האַרץ סעקשאַנז קולטיווייטיד אונטער סטאַטישע באדינגונגען (Ctrl) אָדער אונטער MT באדינגונגען (MT) פֿאַר 10-12 טעג. f היץ מאַפּע פון ​​סאַרקאָמערע גענעס פֿאַר האַרץ סעקשאַנז קולטיווייטיד אונטער יעדער פון די קולטור באדינגונגען. טעות באַרס רעפּרעזענטירן די דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן.
מעטאַבאַלישע אָפּהענגיקייט אויף דעם וועקסל פון פעטי זויער אַקסאַדיישאַן צו גליקאָליז איז אַ סימן פון קאַרדיאָמיאָסיט דעדיפערענציאַציע. נישט-רייף קאַרדיאָמיאָסיטעס נוצן בפֿרט גלוקאָזע פֿאַר ATP פּראָדוקציע און האָבן היפּאָפּלאַסטיש מיטאָטשאָנדריאַ מיט ווייניק קריסטאַע5,32. גלוקאָזע נוצן אַנאַליזעס האָבן געוויזן אַז אונטער MC און MT באדינגונגען, איז גלוקאָזע נוצן געווען ענלעך צו דעם אין טאָג 0 געוועבן (פיגור 4c). אָבער, Ctrl סאַמפּאַלז האָבן געוויזן אַ באַטייטיק פאַרגרעסערונג אין גלוקאָזע נוצן קאַמפּערד צו פריש געוועב. דאָס ינדיקייץ אַז די קאָמבינאַציע פון ​​CTCM און T3/Dex פֿאַרבעסערט געוועב ווייאַבילאַטי און פּרעזערווירט די מעטאַבאַלישע פענאָטיפּ פון 12-טאָג קאַלטשערד האַרץ סעקשאַנז. אין אַדישאַן, שפּאַנונג אַנאַליז האָט געוויזן אַז שפּאַנונג לעוועלס זענען געבליבן די זעלבע ווי אין פריש האַרץ געוועב פֿאַר 12 טעג אונטער MT און MS באדינגונגען (פיגור 4d).
כדי צו אנאליזירן דעם אלגעמיינעם איינפלוס פון CTCM און T3/Dex אויף דער גלאבאלער טראנסקריפציאנעלער לאנדשאפט פון קארדיאק שניט געוועב, האבן מיר דורכגעפירט RNAseq אויף קארדיאק שניטן פון אלע פיר פארשידענע קולטור באדינגונגען (צוגאב דאטן 1). אינטערעסאנט, MT סעקשאַנז האבן געוויזן הויכע טראנסקריפציאנעלע ענלעכקייט צו פריש הארץ געוועב, מיט בלויז 16 דיפערענציעל אויסגעדריקט פון 13,642 גענעס. אבער, ווי מיר האבן פריער געוויזן, האבן Ctrl סעקשאַנז געוויזן 1229 דיפערענציעל אויסגעדריקטע גענעס נאך ​​10-12 טעג אין קולטור (פיגור 4e). די דאטן זענען באשטעטיקט געווארן דורך qRT-PCR פון הארץ און פיבראבלאסט גענעס (צוגאב פיגור 7a-c). אינטערעסאנט, די Ctrl סעקשאַנז האבן געוויזן דאון-רעגולאציע פון ​​קארדיאק און צעל ציקל גענעס און אקטיוואציע פון ​​אנטצינדלעכע גענע פראגראמען. די דאטן ווייזן אז דעדיפערענציאציע, וואס נארמאל פאסירט נאך לאנג-טערמין קולטורירונג, איז אינגאנצן פארשוואכט אונטער MT באדינגונגען (צוגאב פיגור 8a,b). א קערפולע שטודיע פון ​​סארקאמער גענעס האט געוויזן אז נאר אונטער MT באדינגונגען ווערן די גענעס וואס קאדירן דעם סארקאמער (פיגור 4f) און יאן קאנאל (צוגאב פיגור 9) אויפגעהיט, באשיצנדיג זיי פון סאפרעקשאן אונטער Ctrl, TD, און MC באדינגונגען. די דאטן ווייזן אז מיט א קאמבינאציע פון ​​מעכאנישע און הומאראלע סטימולאציע (T3/Dex), קען דער הארץ שניט טראנסקריפטאם בלייבן ענליך צו פרישע הארץ שניטן נאך 12 טעג אין קולטור.
די טראַנסקריפּציאָנעלע געפינסן ווערן געשטיצט דורך דעם פאַקט אַז די סטרוקטורעלע אינטעגריטעט פון קאַרדיאָמיאָסיטעס אין האַרץ סעקשאַנז איז בעסטער פּרעזערווירט אונטער MT באדינגונגען פֿאַר 12 טעג, ווי געוויזן דורך גאַנץ און לאָקאַליזירט קאָנעקסין 43 (פיגור 5אַ). אין דערצו, פיבראָסיס אין האַרץ סעקשאַנז אונטער MT באדינגונגען איז געווען באַטייטיק רידוסט קאַמפּערד צו קאָנטראָל און ענלעך צו פריש האַרץ סעקשאַנז (פיגור 5ב). די דאַטן ווייַזן אַז די קאָמבינאַציע פון ​​​​מעכאַניש סטימולאַציע און T3/Dex באַהאַנדלונג יפעקטיוולי פּרעזערווירט קאַרדיאַק סטרוקטור אין האַרץ סעקשאַנז אין קולטור.
רעפּרעזענטאַטיווע אימונאָפֿלאָרעסענס בילדער פֿון טראָפּאָנין-T (גרין), קאָנעקסין 43 (רויט), און DAPI (בלוי) אין פֿריש איזאָלירטע האַרץ־סעקציעס (D0) אָדער קאָלטיווירט פֿאַר 12 טעג אין אַלע פֿיר האַרץ־סעקציעס קולטור־באַדינגונגען (וואָג־באַר = 100 מיקראָמעטער). קינסטלעכע אינטעליגענץ קוואַנטיפיקאַציע פון ​​​​די האַרץ געוועב סטרוקטוראַל אָרנטלעכקייט (n = 7 (D0 און D12 Ctrl), 5 (D12 TD, D12 MC און D12 MT) סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און *p < 0.05, אָדער ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). קינסטלעכע אינטעליגענץ קוואַנטיפיקאַציע פון ​​​​די האַרץ געוועב סטרוקטוראַל אָרנטלעכקייט (n = 7 (D0 און D12 Ctrl), 5 (D12 TD, D12 MC און D12 MT) סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפירט; #### p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און *p < 0.05, אָדער ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). (ד = 7 (ד12 ד, קטרל 5 (ד 12 ד), קטרל 5 ( ד 12 ד), קטרל ( ד = 7 ( ד 12 ד) MC און D12 MT) קרייזן / שפּאַנונג פון שווינדל, פאַרפעסטיקט אָפּערייטינג סיסטעם אַנאָוואַ #### p < 0,0001 אויף * 0,0001 פון 0,0001 פון *****פּ 0,0. 0,0001 מיט ד12 קטרל). קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער סטרוקטורעלער אינטעגריטעט פֿון האַרץ געוועבן ניצנדיק קינסטלעכע אינטעליגענץ (n = 7 (D0 און D12 Ctrl), 5 (D12 TD, D12 MC און D12 MT) סעקשאַנז/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט דורכגעפֿירט; #### p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D0 און *p < 0.05 אָדער ****p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D12 Ctrl).对不同猪的心脏组织结构完整性（n = 7（D0 和D12 Ctrl）、5（D12 TD、D12 MC 和D12 MT）切片/组）进行人工智能量化，进行单向ANOVA 测试；#### p <0.0001 与D0 帒0*p <0.0*p <0.0001 与D0 帒0*p <0. 0.0001 与D12 Ctrl 相比）.对 不同 猪 的 心脏 结构 完整性 (ען = 7 (ד0 און ד12 קטרל) (5 (ד12 טד 、 ד 12 מ ק) ין ד12 מ ק.人工 智能量 化 进行 单向 单向 单向 测试 ； ########## p < 0.0001 与新 和*p ****p < 0.05 0.0001 与 ד12 קטרל 相比).קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון דער סטרוקטורעלער אינטעגריטעט פֿון קאַרדיאַק געוועב ניצנדיק קינסטלעכע אינטעליגענץ אין פֿאַרשידענע חזירים (n = 7 (D0 און D12 Ctrl), 5 (D12 TD, D12 MC און D12 MT) סעקשאַנז/גרופּע) מיט אַן איין-וועג ANOVA טעסט;#### פּ < 0,0001 מיט D0 און *p < 0,05 אָדער ****p < 0,0001 מיט D12 קטרל). #### p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און *p < 0.05 אדער ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 קאָנטראָל). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער און קוואַנטיפֿיקאַציע פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם פֿאַרב (וואָג באַר = 500 µm) (n = 10 (D0, D12 Ctrl, D12 TD, און D12 MC), 9 (D12 MT) סלייסיז/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001, אָדער ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער און קוואַנטיפֿיקאַציע פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם פֿאַרב (וואָג באַר = 500 µm) (n = 10 (D0, D12 Ctrl, D12 TD, און D12 MC), 9 (D12 MT) סלייסיז/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, איין-וועג ANOVA טעסט איז דורכגעפֿירט; ####p < 0.0001 קאַמפּערד צו D0 און ***p < 0.001, אָדער ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו D12 Ctrl). ב רעספּעקטעד קאַנסאַנטריישאַן און קאַנסאַנטריישאַן פון די סערטאַפאַקיישאַן סיסטעם ליניע = 500 מקם) (n = 10 (ד0, ד12 קטרל, ד12 טד און ד12 מק), 9 (ד12 מ"ט) סרעוז / שפּילערייַ פון די האַכלאָטע, ווענטילאַטאָרס ANOVA; ####p < 0,0001 מיט D0 און ***p < 0,001 אָדער ****p < 0,0001 מיט D12 קטרל). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער און קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון האַרץ־סעקציעס געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם־פֿאַרב (וואָג־באַר = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 (D0, D12 קאָנטראָל, D12 טאָד און D12 מ״ק), 9 (D12 מ״ט) סעקציעס/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, דורכגעפֿירט איין־וועג אַנאָוואַ; ####p < 0.0001 קעגן D0 און ***p < 0.001 אָדער ****p < 0.0001 קעגן D12 קאָנטראָל). b 用Masson 三色染料染色的心脏切片的代表性图像和量化（比例尺= 500 µm = 01！ד Ctrl、D12 TD 和D12 MC），来自不同猪的9 个（D12 MT）切片/组，进行单因素方巐弆#0.00 分#0.与D0 相比，***p < 0.001，或****p < 0.0001 与D12 Ctrl 相比）. b 用 masson 三 色 染料 的 心脏 切片 的 代表性 和 量化 （比例 尺 尺 剰 = 500 µm（n 、 d12 ctrl 、 d12 td 和 d12 mc） 来自 不同 的 9 个 d12 mt 切片 切片 切片 切片 切片切片 切片 切 片 切片 切片 切片 切片 切片 切片 切片/组，进行单因素方差分析；1 0###相比，***p <0.001，或****p <0.0001与D12 Ctrl 相比）. ב רעספּעקטעד קאַנסאַנטריישאַן און קאַנסאַנטריישאַן פון סערטאַפאַקיישאַן, 5 חדשים פון מאַסאַזש мкм) (n = 10 (ד0, ד12 קטרל, ד12 טד און ד12 מק), 9 (ד12 מט) קרייזן פון די האַכלאָטע / שפּילערייַ, אָדינאָ סאַפּאָוזאַדז פון אַנאָוואַ; #0,0000 с D0, ***p < 0,001 אָדער ****p < 0,0001 מיט ד12 קטרל). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער און קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון האַרץ־סעקציעס געפֿאַרבט מיט מאַסאָנס טריכראָם (וואָג־באַר = 500 מיקראָמעטער) (n = 10 (D0, D12 קאָנטראָל, D12 טאָדי און D12 מ״ק), 9 (D12 מ״ט) סעקציעס פֿון פֿאַרשידענע חזירים/גרופּע, איין ANOVA מעטאָד; ####p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D0, ***p < 0.001 אָדער ****p < 0.0001 פֿאַרגליכן מיט D12 קאָנטראָל).טעות באַרס רעפּרעזענטירן די דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן.
צום סוף, די מעגלעכקייט פון CTCM צו נאכמאכן קארדיאק היפערטראפי איז געווארן אפגעשאצט דורך פארגרעסערן קארדיאק געוועב אויסשטרעקן. אין CTCM, איז דער שפיץ לופט קאמער דרוק געשטיגן פון 80 mmHg צו 80 mmHg. Art. (נארמאל אויסשטרעקן) ביז 140 mmHg Art. (פיגור 6a). דאס קארעספאנדירט צו א 32% פארגרעסערונג אין אויסשטרעקן (פיגור 6b), וואס איז פריער געוויזן געווארן אלס דער קארעספאנדירנדער פראצענט אויסשטרעקן פארלאנגט פאר הארץ סעקציעס צו דערגרייכן א סארקאמער לענג ענליך צו דעם וואס מען זעט אין היפערטראפי. אויסשטרעקן און שנעלקייט פון קארדיאק געוועב בעת קאנטראקציע און רעלאקסאציע זענען געבליבן קאנסטאנט בעת זעקס טעג פון קולטור (פיגור 6c). קארדיאק געוועב פון MT באדינגונגען איז געווארן אונטערווארפן צו נארמאל אויסשטרעקן (MT (נארמאל)) אדער איבערשטרעקן באדינגונגען (MT (OS)) פאר זעקס טעג. שוין נאך פיר טעג אין קולטור, איז דער היפערטראפישער ביאָמאַרקער NT-ProBNP געווען באדייטנד העכער אין דעם מעדיום אונטער MT (OS) באדינגונגען קאמפערד צו MT (נארמאל) באדינגונגען (פיגור 7a). דערצו, נאך זעקס טעג פון קולטיווירן, איז די צעל גרייס אין MT (OS) (פיגור 7ב) באדייטנד געוואקסן קאמפערד צו סעקציעס פון MT הארץ (נארמאל). דערצו, איז NFATC4 נוקלעארע טראנסלאקאציע באדייטנד געוואקסן אין איבערגעצויגענע געוועבן (פיגור 7ג). די רעזולטאטן ווייזן די פראגרעסיווע אנטוויקלונג פון פאטאלאגישער רעמאדעלינג נאך היפערדיסטענסיאן און שטיצן דעם קאנצעפט אז די CTCM אפאראט קען גענוצט ווערן אלס א פלאטפארמע צו שטודירן אויסשטרעק-אינדוצירטע קארדיאק היפערטראפי סיגנאלינג.
רעפּרעזענטאַטיווע שפּורן פון לופט קאַמער דרוק, פליסיק קאַמער דרוק, און געוועב באַוועגונג מעסטונגען באַשטעטיקן אַז קאַמער דרוק ענדערט פליסיק קאַמער דרוק, וואָס פאַרשאַפן אַ קאָרעספּאָנדירנדיק באַוועגונג פון די געוועב שניט. ב רעפּרעזענטאַטיווע סטרעטש פּראָצענט און סטרעטש קורס קורוועס פֿאַר נאָרמאַל סטרעטשד (מאַראַנץ) און אָוווערסטרעטשד (בלוי) געוועב סעקשאַנז. ג באַר גראַפיק ווייַזונג ציקל צייט (n = 19 סלייסיז פּער גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים), קאָנטראַקשאַן צייט (n = 18-19 סלייסיז פּער גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים), רעלאַקסיישאַן צייט (n = 19 סלייסיז פּער גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים)), אַמפּליטוד פון געוועב באַוועגונג (n = 14 סלייסיז/גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים), שפּיץ סיסטאָליק גיכקייַט (n = 14 סלייסיז/גרופּע, פון פאַרשידענע חזירים) און שפּיץ רעלאַקסיישאַן קורס (n = 14 (D0), 15 (D6)) סעקשאַנז/גרופּעס) פון פאַרשידענע חזירים), צוויי-טיילד סטודענט ס ט-טעסט האט געוויזן קיין באַטייטיק חילוק אין קיין פּאַראַמעטער, ינדיקייטינג אַז די פּאַראַמעטערס פארבליבן קאָנסטאַנט בעשאַס 6 טעג פון קולטור מיט אָוווערוואָולטידזש. טעות באַרס רעפּרעזענטירן די דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרד דיווייישאַן.
א באַר גראַפיק קוואַנטיפיקאַציע פון ​​NT-ProBNP קאָנצענטראַציע אין קולטור מעדיע פון ​​האַרץ סלייסיז קאָלטיווירט אונטער MT נאָרמאַל סטרעטש (נאָרם) אָדער אָוווערסטרעטשינג (OS) באדינגונגען (n = 4 (D2 MTNorm), 3 (D2 MTOS, D4 MTNorm, און D4 MTOS) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים, צוויי-וועג ANOVA איז דורכגעפירט; **p < 0.01 קאַמפּערד צו נאָרמאַל סטרעטש). א באַר גראַפיק קוואַנטיפיקאַציע פון ​​NT-ProBNP קאָנצענטראַציע אין קולטור מעדיע פון ​​האַרץ סלייסיז קאָלטיווירט אונטער MT נאָרמאַל סטרעטש (נאָרם) אָדער אָוווערסטרעטשינג (OS) באדינגונגען (n ​​= 4 (D2 MTNorm), 3 (D2 MTOS, D4 MTNorm, און D4 MTOS) סלייסיז/גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים, צוויי-וועג ANOVA איז דורכגעפירט; **p < 0.01 קאַמפּערד צו נאָרמאַל סטרעטש).קוואַנטיטאַטיווע היסטאָגראַם פון NT-ProBNP קאָנצענטראַציע אין קולטור מעדיום פון האַרץ סלייסיז קאָלטיווירט אונטער באדינגונגען פון נאָרמאַל MT אויסשטרעקן (נאָרם) אָדער אָוווערסטרעטש (OS) (n = 4 (D2 MTNorm), 3 (D2 MTOS, D4 MTNorm, און D4).MTOS) סלייסיז /גרופּע פון ​​פאַרשידענע חזירים, צוויי-פאַקטאָר אַנאַליז פון וואַריאַנס איז דורכגעפירט;**p < 0,01 פֿאַר די נורמאַליינדזשינג סיסטעם). **p < 0.01 קאַמפּערד צו נאָרמאַל אויסשטרעקן). אַ 在MT 正常拉伸(נאָרם) 或过度拉伸(OS) 条件下培养的心脏切片培养基中NT-ProBNP浓度的条形图量化（n = 4 (ד2 מטנאָרם), 3(ד2 מטאָס, ד4 מטנאָרם און ד4 MTOS）来自不同猪的切片/组，进行双向方差分析；**与正常拉伸相比，p < 0.01）. אַ קוואַנטיפיקאַטיאָן פון NT-ProBNP קאַנסאַנטריישאַן אין האַרץ סלייסיז געבילדעטערט אונטער מט נאָרמאַל אויסשטרעקן (נאָרם) אָדער אָוווערסטרעטש (אָס) טנאָים (n = 4 (D2 MTNorm), 3 (D2 MTOS, D4 MTNorm 和D4 MTOS) פון פאַרשידענע猪的切片/组，可以双向方方发发动 **קאַמפּערד מיט נאָרמאַל סטרעטשינג, פּ <0.01).היסטאָגראַם קוואַנטיפֿיקאַציע פֿון NT-ProBNP קאָנצענטראַציעס אין האַרץ־שְׁנײַדלעך קאָלטיווירט אונטער באַדינגונגען פֿון נאָרמאַלער MT אויסשטרעק (נאָרם) אָדער איבערשטרעק (OS) (n = 4 (D2 MTNorm), 3 (D2 MTOS, D4 MTNorm) און D4 MTOS) שְׁנײַדלעך/גרופּע פֿון פֿאַרשידענע חזירים, צוויי־וועג אַנאַליז פֿון וואַריאַנס;**p < 0,01 פֿאַר די נורמאַליינדזשינג סיסטעם). **p < 0.01 קאַמפּערד צו נאָרמאַל אויסשטרעקן). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט טראָפּאָנין-T און WGA (לינקס) און צעל גרייס קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) (n = 330 (D6 MTOS), 369 (D6 MTNorm) צעלן/גרופּע פֿון 10 פֿאַרשידענע סלייסיז פֿון פֿאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקער סטודענט t-טעסט איז דורכגעפֿירט; ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו נאָרמאַל אויסשטרעקן). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פֿאַר האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט טראָפּאָנין-T און WGA (לינקס) און צעל גרייס קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) (n = 330 (D6 MTOS), 369 (D6 MTNorm) צעלן/גרופּע פֿון 10 פֿאַרשידענע סלייסיז פֿון פֿאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקער סטודענט t-טעסט איז דורכגעפֿירט; ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו נאָרמאַל אויסשטרעקן). ב רעספּעראַטאָרי סיסטעם סערטאַפאַקיישאַן, טראַפּאָנינאָם-ט און אַפּע (סאַליוואַ) און קאַליפאָרניאַ. קלימאַט (ספּראַוואַ) (n = 330 (ד 6 מטאָס), 369 (ד 6 מטנאָרם) קלימאַט / שפּיל פֿאַר 10 רעסאַפּיז פון יראַגיישאַן סווייניק, דייוויד. t-критерий Стьюдента ****p <0,0001 по сравнению нормальным растяжением). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פון האַרץ סעקשאַנז געפֿאַרבט מיט טראָפּאָנין-T און AZP (לינקס) און צעל גרייס קוואַנטיפֿיקאַציע (רעכטס) (n = 330 (D6 MTOS), 369 (D6 MTNorm) צעלן/גרופּע פֿון 10 פֿאַרשידענע סעקשאַנז פֿון פֿאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיקע סטודענט'ס t-טעסט איז דורכגעפֿירט געוואָרן; ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו נאָרמאַל שפּאַנונג). b. MTOS），来自不同猪的10 个不同切片的369（D6 MTNorm）细胞/组，两进行有尾学甌检验；与正常拉伸相比，****p < 0.0001）. b רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פון האַרץ סלייסיז געפֿאַרבט מיט קאַלקאַרעין-T און WGA (לינקס) און צעל גרייס (רעכטס) (n = 330 (D6 MTOS), 369 פון 10 פֿאַרשידענע סלייסיז (D6 MTNorm)) צעלן/פֿלאַם, קאַנטראָולינג סטאַגעס פון קאַמפּעראַטיוולי מאַטאַבאַליזאַם t טעסט; קאַמפּערד מיט נאָרמאַל אויסשטרעקן, ****p < 0.0001). ב רעפּרעזענטאַטיוון изображения срезов сердца, окрашенных тропонином-Т и АЗП (слева) און количественная (ספּראַוואַ) (n = 330 (ד6 מטאָס), 369 (ד6 מטנאָרם) און 10 רעזידאַנץ פון די סווייניק קאָלעקטיוו / שפּילער, דיווייסאַז; ****p < 0,0001 פֿאַר די נורמאַל סיסטעם). ב רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פון האַרץ סעקשאַנז געפֿאַרבט מיט טראָפּאָנין-T און AZP (לינקס) און קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​צעל גרייס (רעכטס) (n = 330 (D6 MTOS), 369 (D6 MTNorm) פון 10 פאַרשידענע סעקשאַנז פון פאַרשידענע חזירים) צעלן/גרופּע, צוויי-זייַטיק קריטעריאָן סטודענט'ס t; ****p < 0.0001 קאַמפּערד צו נאָרמאַל שפּאַנונג). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פֿאַר טאָג 0 און טאָג 6 MTOS האַרץ סלייסיז יממונאָלאַבעלד פֿאַר טראָפּאָנין-T און NFATC4 און קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​​​די טראַנסלאָקאַציע פון ​​​​NFATC4 צו די קערנס פון CMs (n = 4 (D0), 3 (D6 MTOS) סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיק תּלמיד t-טעסט איז דורכגעפירט; *p < 0.05). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פֿאַר טאָג 0 און טאָג 6 MTOS האַרץ סלייסיז יממונאָלאַבעלד פֿאַר טראָפּאָנין-T און NFATC4 און קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​​​די טראַנסלאָקאַציע פון ​​​​NFATC4 צו די קערנס פון CMs (n = 4 (D0), 3 (D6 MTOS) סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים, צוויי-זייַטיק תּלמיד t-טעסט איז דורכגעפירט; *p < 0.05). c רעפּריזענטינג יזאָובראַדזשעניאַ פֿאַר סקרינז סערדז 0 און 6 טעג מטאָס, ימפּרווומאַנץ פֿאַר טרופּענאָ-ט און NFATC4, און טעכנאָלאָגיע טראַנסלאָקאַטיאָן פון NFATC4 אין אַ ברייט קייט (n = 4 (ד0), 3 (ד6 מטאָס) קרייזן/שפּיץ פון די ויסווייניקסט סווינץ t-критерий Стьюдента *p <0,05). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פֿאַר האַרץ סעקשאַנז ביי 0 און 6 טעג MTOS, ימיונאָמאַרקירט פֿאַר טראָפּאָנין-T און NFATC4, און קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​NFATC4 טראַנסלאָקאַציע אין די קערן פון קאַווערנאַס סעלז (n = 4 (D0), 3 (D6 MTOS) סלייסיז/גרופּע פון ​​​​פאַרשידענע חזירים) דורכגעפירט צוויי-זייַטיק סטודענט'ס t-טעסט; *p < 0.05). c 用于肌钙蛋白-T 和NFATC4 免疫标记的第0 天和第6 天MTOS心脏切片的代表性图像，以及来自不同猪的NFATC4 易位至CM 细胞核的量 匀4（n)切片/组, 进行双尾学生t 检验；*p <0.05). C רעפּריזענאַטיוו בילדער פון קאַלקאַנין-ה און נפאַטק4 ימיונאָלאַבאַלינג 第0天和第6天מטאָס האַרץ סלייסיז, און NFATC4 פון פאַרשידענע NFATC4 易位至קם צעל קערן קוואַנטיטי 化 (n = 4 (ד0), 3 (ד6 , 3 (ד6)时间双尾学生et 电影；*p <0.05). C רעדאַגירן מטאָס פון 0 און 6 טעג פֿאַר ימפּרווומאַנץ פון מטאָס און נפאַטק4 טעכנאָלאָגיע. טראַנסלאָקאַטיאָן NFATC4 אין CM פון ראַזיניק סוויני (n = 4 (ד0), 3 (ד6 מטאָס) סרעז / גראָופּפּאַ, דיווייסאַז צו די * 0,0). c רעפּרעזענטאַטיווע בילדער פון MTOS האַרץ סלייסיז ביי טאָג 0 און 6 פֿאַר טראָפּאָנין-T און NFATC4 יממונאָלאַבעלינג און קוואַנטיפֿיקאַציע פון ​​NFATC4 טראַנסלאָקאַציע אין די קערן פון CM פון פאַרשידענע חזירים (n = 4 (D0), 3 (D6 MTOS) סלייסיז/גרופּע, צוויי-טיילד t -קריטעריאָן סטודענט'ס; *p < 0.05).טעות באַרס רעפּרעזענטירן דורכשניטלעך ± סטאַנדאַרט דיווייישאַן.
טראַנסלאַציאָנעלע קאַרדיאָווואַסקולערע פאָרשונג ריקווייערז צעלולאַרע מאָדעלן וואָס אַקיעראַטלי רעפּראָדוצירן די קאַרדיאַק סביבה. אין דעם לערנען, אַ CTCM מיטל איז דעוועלאָפּעד און קעראַקטעריזירט וואָס קען סטימולירן ולטראַדין סעקשאַנז פון די האַרץ. די CTCM סיסטעם כולל פיזיאַלאַדזשיקלי סינגקראַנייזד עלעקטראָמעכאַניקאַל סטימולאַציע און T3 און Dex פליסיק ענריטשמענט. ווען חזיר האַרץ סעקשאַנז זענען יקספּאָוזד צו די סיבות, זייער ווייאַבילאַטי, סטרוקטוראַל אָרנטלעכקייט, מעטאַבאַליק טעטיקייט, און טראַנסקריפּשאַנאַל אויסדרוק פארבליבן די זעלבע ווי אין פריש האַרץ געוועב נאָך 12 טעג פון קולטור. אין אַדישאַן, יבעריק אויסשטרעקן פון קאַרדיאַק געוועב קענען פאַרשאַפן כייפּערטראָפי פון די האַרץ געפֿירט דורך כייפּערעקסטענשאַן. קוילעלדיק, די רעזולטאַטן שטיצן די קריטיש ראָלע פון ​​פיזיאַלאַדזשישע קולטור באדינגונגען אין מיינטיינינג אַ נאָרמאַל קאַרדיאַק פענאָטיפּ און צושטעלן אַ פּלאַטפאָרמע פֿאַר מעדיצין סקרינינג.
פילע פאַקטאָרן ביישטייערן צו שאַפֿן אַן אָפּטימאַלע סביבה פֿאַר די פֿונקציאָנירן און איבערלעבן פֿון קאַרדיאָמיאָסיטן. די מערסט קלאָרע פֿון די פאַקטאָרן זענען פֿאַרבונדן מיט (1) אינטערסעלולאַרע אינטעראַקציעס, (2) עלעקטראָמעכאַנישע סטימולאַציע, (3) הומאָראַלע פאַקטאָרן, און (4) מעטאַבאַלישע סאַבסטראַטן. פֿיזיאָלאָגישע צעל-צו-צעל אינטעראַקציעס פֿאָדערן קאָמפּלעקסע דריי-דימענסיאָנאַלע נעטוואָרקס פֿון קייפל צעל טיפּן געשטיצט דורך אַן עקסטראַסעלולאַר מאַטריץ. אַזעלכע קאָמפּלעקסע צעלולאַרע אינטעראַקציעס זענען שווער צו רעקאָנסטרויִרן אין וויטראָ דורך קאָ-קולטור פֿון יחיד צעל טיפּן, אָבער קענען לייכט דערגרייכט ווערן מיט דער אָרגאַנאָטיפּישער נאַטור פֿון האַרץ סעקשאַנז.
מעכאנישע אויסשטרעק און עלעקטרישע סטימולאציע פון ​​קארדיאמיאציטן זענען קריטיש פארן אויפהאלטן דעם קארדיאק פענאטיפ33,34,35. כאטש מעכאנישע סטימולאציע איז ברייט גענוצט געווארן פאר hiPSC-CM קאנדישאנירונג און מאטוראציע, האבן עטליכע עלעגאנטע שטודיעס לעצטנס פרובירט מעכאנישע סטימולאציע פון ​​הארץ סלייסעס אין קולטור מיט יוניאקסיאלע לאודינג. די שטודיעס ווייזן אז 2D יוניאקסיאלע מעכאנישע לאודינג האט א פאזיטיוון עפעקט אויף דעם פענאטיפ פון הארץ בעת קולטור. אין די שטודיעס, זענען סעקציעס פון הארץ אדער באלאדן געווארן מיט איזאמעטרישע טענסאַל כוחות17, לינעארע אוקסאטאנישע לאודינג18, אדער דער קארדיאק ציקל איז געווארן ריקריייטיד מיט קראפט טראנסדוסער פידבעק און טענשאַן דרייווס. אבער, די מעטאדן נוצן יוניאקסיאלע געוועב אויסשטרעק אן סביבה אפטימיזאציע, וואס רעזולטירט אין דער סאפרעקשאן פון פילע קארדיאק גענעס אדער איבער-עקספרעסיע פון ​​גענעס פארבונדן מיט אבנארמאל אויסשטרעק רעאקציעס. די CTCM באשריבן דא גיט א 3D עלעקטראמעכאנישע סטימול וואס נאכמאכט דעם נאטירלעכן קארדיאק ציקל אין טערמינען פון ציקל צייט און פיזיאלאגישע אויסשטרעק (25% אויסשטרעק, 40% סיסטאלע, 60% דיאסטאלע, און 72 ביטן פער מינוט). כאָטש די דריי-דימענסיאָנאַלע מעכאַנישע סטימולאַציע אַליין איז נישט גענוג צו האַלטן די אינטעגריטעט פון געוועבן, איז אַ קאָמבינאַציע פון ​​הומאָראַל און מעכאַנישע סטימולאַציע מיט T3/Dex נויטיק צו אַדאַקוואַטלי האַלטן די לעבנס-פעאיקייט, פונקציע און אינטעגריטעט פון געוועבן.
הומאָראַלע פאַקטאָרן שפּילן אַ וויכטיקע ראָלע אין מאָדולירן דעם דערוואַקסענעם האַרץ פענאָטיפּ. דאָס איז געווען אונטערגעשטראָכן אין HiPS-CM שטודיעס אין וועלכע T3 און Dex זענען צוגעגעבן געוואָרן צו קולטור מעדיע צו פאַרגיכערן צעל מאַטוראַציע. T3 קען השפּעה האָבן אויף דעם טראַנספּאָרט פון אַמינאָ זויערן, צוקערס און קאַלסיום אַריבער צעל מעמבראַנעס36. אין דערצו, T3 פּראָמאָטירט MHC-α אויסדרוק און MHC-β דאַונרעגולאַציע, פּראָמאָטירנדיק די פאָרמירונג פון שנעל טוויטש מיאָפיברילס אין דערוואַקסענע קאַרדיאָמיאָסיטעס קאַמפּערד צו פּאַמעלעך טוויטש מיאָפיברילס אין פיטאַל CM. T3 דיפישאַנסי אין היפּאָטהיראָיד פּאַטיענץ רעזולטאַטן אין דעם אָנווער פון מיאָפיברילער באַנדס און אַ רידוסט קורס פון טאָן אַנטוויקלונג37. Dex אַקט אויף גלוקאָקאָרטיקאָיד רעסעפּטאָרן און איז געוויזן צו פאַרגרעסערן מיאָקאַרדיאַל קאָנטראַקטיליטי אין אפגעזונדערטע פּערפיוזד הערצער;38 דעם פֿאַרבעסערונג איז געדאַנק צו זיין שייַכות צו די ווירקונג אויף קאַלסיום דעפּאָזיט-דריווען אַרייַנטרעטן (SOCE)39,40. אין דערצו, Dex בינדט צו זייַן רעסעפּטאָרן, קאָזינג אַ ברייט ינטראַסעלולאַר ענטפער וואָס סאַפּרעסיז ימיון פונקציע און אָנצינדונג30.
אונדזערע רעזולטאַטן ווײַזן אָן אַז פֿיזישע מעכאַנישע סטימולאַציע (MS) האָט פֿאַרבעסערט די אַלגעמיינע קולטור פאָרשטעלונג קאַמפּערד צו Ctrl, אָבער האָט נישט געקענט אויפֿהאַלטן די לעבנספֿעיִקייט, סטרוקטורעלע אָרנטלעכקייט און קאַרדיאַק אויסדרוק איבער 12 טעג אין קולטור. קאַמפּערד צו Ctrl, האָט די צוגאב פֿון T3 און Dex צו CTCM (MT) קולטורן פֿאַרבעסערט די לעבנספֿעיִקייט און אויפֿגעהאַלטן ענלעכע טראַנסקריפּציע פּראָפֿילן, סטרוקטורעלע אָרנטלעכקייט און מעטאַבאַלישע טעטיקייט מיט פֿרישן האַרץ געוועב פֿאַר 12 טעג. אין דערצו, דורך קאָנטראָלירן דעם גראַד פֿון געוועב אויסשטרעקן, איז אַ היפּערעקסטענשאַן-ינדוסט קאַרדיאַק היפּערטראָפֿיע מאָדעל געשאַפֿן געוואָרן מיט STCM, וואָס אילוסטרירט די פֿילזײַטיקייט פֿון די STCM סיסטעם. עס זאָל באַמערקט ווערן אַז כאָטש קאַרדיאַק רעמאָדעלינג און פֿיבראָזיס באַטראַפֿן געוויינטלעך גאַנצע אָרגאַנען וועמענס סערקיאַלייטינג צעלן קענען צושטעלן די צונעמען ציטאָקינען ווי אויך פֿאַגאָסיטאָזיס און אַנדערע רעמאָדעלינג פֿאַקטאָרן, קענען סעקשאַנז פֿון דעם האַרץ נאָך נאָכמאַכן דעם פֿיבראָטישן פּראָצעס אין ענטפֿער צו דרוק און טראַוומע אין מיאָפֿיבראָבלאַסטן. דאָס איז פֿריִער עוואַלויִרט געוואָרן אין דעם קאַרדיאַק סלייס מאָדעל. עס זאָל באַמערקט ווערן אַז CTCM פּאַראַמעטערס קענען מאָדולירט ווערן דורך ענדערן דרוק/עלעקטרישע אַמפּליטוד און פֿרעקווענץ צו סימולירן פֿילע באַדינגונגען ווי טאַטשיקאַרדיאַ, בראַדיקאַרדיאַ און מעכאַנישע סערקיאַלאַטאָרישע שטיצע (מעכאַניש אַנלאָודעד האַרץ). דאָס מאַכט די סיסטעם אַ מיטלמעסיקע דורכפֿלוס פֿאַר מעדיצין טעסטינג. די מעגלעכקייט פֿון CTCM צו מאָדעלירן איבער-עקסערשאַן-אינדוצירטע קאַרדיאַק היפּערטראָפֿיע באַפֿעסטיקט דעם וועג פֿאַר טעסטינג די סיסטעם פֿאַר פּערזענאַליזירטע טעראַפּיע. אין מסקנא, די איצטיקע שטודיע דעמאָנסטרירט אַז מעכאַנישע אויסשטרעקן און הומאָראַלע סטימולאַציע זענען קריטיש פֿאַר אויפֿהאַלטן די קולטור פֿון קאַרדיאַק געוועב סעקשאַנז.
כאָטש די דאַטן וואָס ווערן דאָ פאָרגעשטעלט פֿאָרשלאָגן אַז CTCM איז אַ זייער פּראָמיסינג פּלאַטפאָרמע פֿאַר מאָדעלירן גאַנץ מיאָקאַרדיום, האט די קולטור מעטאָדע עטלעכע לימיטאַציעס. די הויפּט לימיטאַציע פון ​​CTCM קולטור איז אַז עס לייגט קאָנטינויִערלעכע דינאַמישע מעכאַנישע דרוק אויף די סלייסיז, וואָס פֿאַרמייַדט די מעגלעכקייט צו אַקטיוו מאָניטאָרירן קאַרדיאַק סלייסיז קאָנטראַקציעס בעשאַס יעדן ציקל. אין דערצו, רעכט צו דער קליינער גרייס פון קאַרדיאַק סעקשאַנז (7 מם), איז די מעגלעכקייט צו אָפּשאַצן סיסטאָלישע פֿונקציע אַרויס פון קולטור סיסטעמען ניצן טראַדיציאָנעלע קראַפט סענסאָרן לימיטירט. אין דעם איצטיקן מאַנוסקריפּט, האָבן מיר טיילווייז איבערגעקומען די לימיטאַציע דורך אָפּשאַצן אָפּטיש וואָולטידזש ווי אַן אינדיקאַטאָר פון קאָנטראַקטיל פֿונקציע. אָבער, די לימיטאַציע וועט דאַרפן ווייטערדיקע אַרבעט און קען ווערן אַדרעסירט אין דער צוקונפֿט דורך ינטראָודוסינג מעטאָדן פֿאַר אָפּטיש מאָניטאָרינג פון די פֿונקציע פון ​​האַרץ סלייסיז אין קולטור, אַזאַ ווי אָפּטיש מאַפּינג ניצן קאַלסיום און וואָולטידזש-סענסיטיוו פארבן. אן אנדער לימיטאַציע פון ​​CTCM איז אַז די אַרבעט מאָדעל מאַניפּולירט נישט פיזיאַלאַדזשיקאַל דרוק (פּרעלאָוד און נאָךלאָוד). אין CTCM, איז דרוק געווען ינדוסט אין פאַרקערטע ריכטונגען צו רעפּראָדוצירן 25% פיזיאַלאַדזשיקאַל אויסשטרעקן אין דיאַסטאָלע (פול אויסשטרעקן) און סיסטאָלע (לענג פון קאָנטראַקציע בעשאַס עלעקטרישע סטימולאַציע) אין זייער גרויסע געוועבן. די באגרענעצטקייט זאָל אַוועקגענומען ווערן אין צוקונפֿטיקע CTCM דיזיינס דורך גענוג דרוק אויף די קאַרדיאַק געוועב פון ביידע זייטן און דורך אַפּלייינג די גענויע דרוק-וואָלומען באַציִונגען וואָס פּאַסירן אין די קאַמערן פון די האַרץ.
די איבערשטרעק-אינדוצירטע רעמאדעלינג באריכטעט אין דעם מאנוסקריפט איז באגרענעצט צו נאכמאכן היפערטראפישע היפערשטרעק סיגנאלן. אזוי, קען דאס מאדעל העלפן אין דער שטודיע פון ​​אויסשטרעק-אינדוצירטע היפערטראפישע סיגנאלירונג אן די נויטווענדיקייט פון הומאראלע אדער נעוראלע פאקטארן (וואס עקזיסטירן נישט אין דעם סיסטעם). ווייטערדיגע שטודיעס זענען נויטיג צו פארגרעסערן די פארשידענע סארטן CTCM, למשל, קא-קולטורינג מיט אימונע צעלן, צירקולירנדיקע פלאזמע הומאראלע פאקטארן, און איננערוואציע ווען קא-קולטורינג מיט נעוראלע צעלן וועט פארבעסערן די מעגלעכקייטן פון קראנקהייט מאדעלירן מיט CTCM.
דרייצן חזירים זענען גענוצט געוואָרן אין דעם לערנען. אַלע כייַע פּראָצעדורן זענען דורכגעפירט געוואָרן לויט די אינסטיטוציאָנעלע גיידליינז און זענען באַשטעטיקט געוואָרן דורך די אוניווערסיטעט פון לואיוויל אינסטיטוציאָנעלע כייַע זאָרג און נוצן קאמיטעט. דער אַאָרטישער אַרטש איז געווען קלאַמפּט און דאָס האַרץ איז געווען פּערפיוזד מיט 1 ל סטערילע קאַרדיאָפּלעגיאַ (110 mM NaCl, 1.2 mM CaCl2, 16 mM KCl, 16 mM MgCl2, 10 mM NaHCO3, 5 U/mL העפּאַרין, pH ביז 7.4); די הערצער זענען געווען פּרעזערווירט אין אייַז-קאַלטער קאַרדיאָפּלעגישער לייזונג ביז זיי זענען טראַנספּאָרטירט געוואָרן צום לאַבאָראַטאָריע אויף אייַז, וואָס איז געוויינטלעך <10 מינוט. די הערצער זענען געווען פּרעזערווירט אין אייַז-קאַלטער קאַרדיאָפּלעגישער לייזונג ביז זיי זענען טראַנספּאָרטירט געוואָרן צום לאַבאָראַטאָריע אויף אייַז, וואָס איז געוויינטלעך <10 מינוט. סערדזשערי אין לעדיאַנאָם קאַרדיאָופּאַגיקאַל פּראַסעסאַז צו טראַנספּאָרטירן אין לאַבאָראַטאָריע אין אַלטו, מער ווי 10 מאָל. הערצער זענען געווען געהאלטן אין אייַז-קאַלטער קאַרדיאָפּלעגישער לייזונג ביז טראַנספּאָרט צו דער לאַבאָראַטאָריע אויף אייַז, וואָס נעמט געוויינטלעך <10 מינוט.将心脏保存在冰冷的心脏停搏液中，直到冰上运送到实验室，通常8<10 。将心脏保存在冰冷的心脏停搏液中，直到冰上运送到实验室，通常8<10 。 איר קענען באַקומען אַ לייַדנשאַפטלעך קאָרט פֿאַר טראַנספּאָרט אין לאַבאָראַטאָריע אין די עלטער פון <10 מינוט. האַלטן הערצער אויף אייז קאַרדיאָפּלעגיאַ ביז טראַנספּאָרט צו די לאַבאָראַטאָריע אויף אייז, געוויינטלעך <10 מינוט.
די CTCM דעווייס איז אנטוויקלט געווארן אין SolidWorks קאמפיוטער-געשטיצטע דיזיין (CAD) ווייכווארג. די קולטור קאמערן, טיילערס און לופט קאמערן זענען געמאכט פון CNC קלאר אקריליק פלאסטיק. דער 7 מ"מ דיאַמעטער בעק-אַפּ רינג איז געמאכט פון הויך געדיכטקייט פּאָליעטילען (HDPE) אין צענטער און האט א אָ-רינג גרוב צו אַקאַמאַדירן די סיליקאָן אָ-רינג געניצט צו פאַרזיגלען די מעדיע אונטער. א דין סיליקאַ מעמבראַן טיילט די קולטור קאמער פון די צעשיידונג פּלאַטע. די סיליקאָן מעמבראַן איז לאַזער שנייַדן פון 0.02″ דיק סיליקאָן בויגן און האט אַ כאַרדנאַס פון 35A. די דנאָ און שפּיץ סיליקאָן גאַסקאַץ זענען לאַזער שנייַדן פון 1/16″ דיק סיליקאָן בויגן און האָבן אַ כאַרדנאַס פון 50A. 316L ומבאַפלעקט שטאָל שרויפן און פליגל ניסלעך זענען געניצט פֿאַר פאַסטן דעם בלאָק און שאַפֿן אַ לופט-דיכט פאַרזיגלונג.
א ספּעציעל געדרוקטע קרייז ברעט (PCB) איז דיזיינד צו זיין אינטעגרירט מיט די C-PACE-EM סיסטעם. די שווייצער מאַשין קאַנעקטער סאָקעץ אויף די PCB זענען פארבונדן צו גראַפיט עלעקטראָדן דורך זילבער-פּלייטאַד קופּער דראָטן און בראָנדז 0-60 שרויפן אייַנגעשרויפט אין די עלעקטראָדן. די געדרוקטע קרייז ברעט איז געשטעלט אין די דעקל פון די 3D דרוקער.
די CTCM מיטל ווערט קאנטראלירט דורך א פראגראמירבארן פּנעוומאַטישן אַקטואַטאָר (PPD) וואָס שאַפט א קאנטראלירטן קרייזלויף דרוק ענלעך צו א קאַרדיאַק ציקל. ווי דער דרוק אינעווייניק אין דער לופט קאַמער וואַקסט, עקספּאַנדירט זיך די פלעקסיבלע סיליקאָן מעמבראַנע אַרויף, צווינגענדיג דעם מעדיום אונטער דעם געוועב אָרט. די שטח פון געוועב וועט דעמאָלט ווערן אויסגעצויגן דורך דעם אויסשטויסן פון פליסיקייט, נאָכמאַכנדיג די פיזיאָלאָגישע עקספּאַנשאַן פון דעם האַרץ בעת דיאַסטאָלע. ביים שפּיץ פון רעלאַקסאַציע, איז עלעקטרישע סטימולאַציע געוואָרן געווענדט דורך גראַפיט עלעקטראָדן, וואָס האָבן רעדוצירט דעם דרוק אין דער לופט קאַמער און געפֿירט צו קאָנטראַקציע פון ​​געוועב סעקשאַנז. אינעווייניק אין דער רער איז אַ העמאָסטאַטיש ווענטיל מיט אַ דרוק סענסאָר צו דעטעקטירן דעם דרוק אין דער לופט סיסטעם. דער דרוק וואָס ווערט געשפּירט דורך דעם דרוק סענסאָר ווערט געווענדט צו אַ דאַטן קאַלעקטאָר פארבונדן צום לאַפּטאַפּ. דאָס דערמעגלעכט קאָנטינויִערלעכע מאָניטאָרינג פון דעם דרוק אינעווייניק אין דער גאַז קאַמער. ווען דער מאַקסימום קאַמער דרוק איז דערגרייכט געוואָרן (סטאַנדאַרט 80 mmHg, 140 mmHg OS), איז די דאַטן אַקוויזישאַן מיטל באַפוילן געוואָרן צו שיקן אַ סיגנאַל צו די C-PACE-EM סיסטעם צו דזשענערירן אַ בייפאַזיק וואָולטידזש סיגנאַל פֿאַר 2 ms, געשטעלט צו 4 V.
הארץ סעקציעס זענען גענומען געווארן און קולטור באדינגונגען אין 6 לאָונעס זענען דורכגעפירט געווארן ווי פאלגנד: איבערגעפירט די געזאמלטע הערצער פון די איבערפיר געפעס צו א טאץ מיט קאלטע (4°C) קארדיאָפּלעגיע. די לינקע ווענטריקל איז אפגעזונדערט געווארן מיט א סטערילע בלייד און געשניטן אין שטיקלעך פון 1-2 קוביק סענטימעטער. די געוועב בלאקס זענען אנגעהענגט געווארן צו געוועב שטיצעס מיט געוועב קלעפּשטאָף און געשטעלט געווארן אין א וויברירנדיקן מיקראָטאָם געוועב באד מיט טייראָוד'ס לייזונג און קאנטינעווערלעך זויערשטאף געגעבן (3 ג/ל 2,3-בוטאַנדיאָן מאָנאָאָקסים (BDM), 140 mM NaCl (8.18 ג), 6 mM KCl (0.447 ג), 10 mM D-גלוקאָז (1.86 ג), 10 mM HEPES (2.38 ג), 1 mM MgCl2 (1 מל 1 M לייזונג), 1.8 mM CaCl2 (1.8 מל 1 M לייזונג), ביז 1 ל ddH2O). דער וויברירנדיקער מיקראָטאָם איז געשטעלט געוואָרן צו שניידן 300 מיקראָמעטער דיקע סלייסעס מיט אַ פרעקווענץ פון 80 הערץ, אַ האָריזאָנטאַלע וויבראַציע אַמפּליטוד פון 2 מ״מ, און אַן אַוואַנס קורס פון 0.03 מ״מ/ס. די געוועב וואַנע איז געווען אַרומגערינגלט מיט אייז צו האַלטן די לייזונג קיל און די טעמפּעראַטור איז געהאַלטן געוואָרן ביי 4°C. טראַנספערירט געוועב סעקשאַנז פון דער מיקראָטאָם וואַנע צו אַן אינקובאַציע וואַנע מיט קאַנטיניואַסלי אָקסידזשענייטיד טייראָוד לייזונג אויף אייז ביז גענוג סעקשאַנז זענען באקומען פֿאַר איין קולטור טעלער. פֿאַר טראַנסוועלל קולטורן, געוועב סעקשאַנז זענען אַטאַטשט צו סטערילע 6 מ״מ ברייט פּאָליורעטאַן שטיצעס און געשטעלט אין 6 מל פון אָפּטימיזעד מעדיום (199 מעדיום, 1x ITS סאַפּלאַמענט, 10% FBS, 5 נ״ג/מל VEGF, 10 נ״ג/מל FGF-אַלקאַליין און 2X אַנטיביאָטיק-אַנטי-פונגאַל). עלעקטרישע סטימולאַציע (10 V, פרעקווענץ 1.2 הערץ) איז געווען געווענדט צו די געוועב סעקשאַנז דורך די C-Pace. פֿאַר TD באדינגונגען, פריש T3 און Dex זענען צוגעגעבן ביי 100 נ״מ און 1 מיקראָמעטער ביי יעדער מעדיום וועקסל. דער מעדיום ווערט געזעטיקט מיט זויערשטאָף איידער עס ווערט אויסגעטוישט 3 מאָל אַ טאָג. געוועב סעקשאַנז זענען קאָלטיווירט געוואָרן אין אַן אינקובאַטאָר ביי 37°C און 5% CO2.
פאר CTCM קולטורן, זענען געוועב סעקשאַנז געשטעלט געוואָרן אויף אַ ספּעציעל געמאַכטן 3D דרוקער אין אַ פּעטרי שיסל מיט מאָדיפיצירטע טייראָדע'ס לייזונג. די דעווייס איז דיזיינד צו פאַרגרעסערן די גרייס פון דעם שניט פון האַרצן מיט 25% פון דער שטח פון דעם שטיצע רינג. דאָס ווערט געטאָן כּדי די סעקשאַנז פון האַרצן זאָלן זיך נישט אויסציען נאָך דעם וואָס זיי ווערן טראַנספערירט פון טייראָדע'ס לייזונג צום מעדיום און בעת ​​דיאַסטאָל. ניצנדיק היסטאָאַקריליק קליי, זענען סעקשאַנז 300 מיקראָמעטער דיק געוואָרן פיקסירט אויף אַ שטיצע רינג 7 מם אין דיאַמעטער. נאָך דעם ווי די געוועב סעקשאַנז זענען באַפעסטיקט געוואָרן צום שטיצע רינג, איז אָפּגעשניטן געוואָרן די איבעריקע געוועב סעקשאַנז און די באַפעסטיקטע געוועב סעקשאַנז זענען צוריקגעשטעלט געוואָרן אין דער וואַנע פון ​​טייראָדע לייזונג אויף אייז (4°C) ביז גענוג סעקשאַנז זענען צוגעגרייט געוואָרן פֿאַר איין דעווייס. די גאַנצע פּראָצעס צייט פֿאַר אַלע דעווייסעס זאָל נישט איבערשטייגן 2 שעה. נאָך דעם ווי 6 געוועב סעקשאַנז זענען באַפעסטיקט געוואָרן צו זייערע שטיצע רינגען, איז די CTCM דעווייס צוזאַמענגעשטעלט געוואָרן. די CTCM קולטור קאַמער איז פאַר-געפילט מיט 21 מל פאַר-אָקסידזשענירט מעדיום. טראַנספערירט די געוועב סעקשאַנז צו דער קולטור קאַמער און פֿאָרזיכטיק אַראָפּנעמען יעדע לופט בלאָזן מיט אַ פּיפּעטע. דער געוועב סעקציע ווערט דעמאָלט געפירט אין דעם לאָך און לײַכט געדריקט אין פּלאַץ. צום סוף, שטעלט דעם עלעקטראָד דעקל אויף דעם מיטל און טראַנספערירט דעם מיטל צום אינקובאַטאָר. דערנאָך פֿאַרבינדט דעם CTCM צום לופֿט רער און דעם C-PACE-EM סיסטעם. דער פּנעוומאַטישער אַקטואַטאָר עפֿנט זיך און דער לופֿט ווענטיל עפֿנט דעם CTCM. דער C-PACE-EM סיסטעם איז קאָנפֿיגורירט געוואָרן צו צושטעלן 4 V ביי 1.2 Hz בעת ביפֿאַזיק פּייסינג פֿאַר 2 ms. דער מעדיום איז געטוישט געוואָרן צוויי מאָל אַ טאָג און די עלעקטראָדן זענען געטוישט געוואָרן איין מאָל אַ טאָג צו פֿאַרמײַדן אַקומולאַציע פֿון גראַפֿיט אויף די עלעקטראָדן. אויב נייטיק, קענען געוועב סעקשאַנז אַרויסגענומען ווערן פֿון זייערע קולטור וועללז צו אַרויסטרייבן יעדע לופֿט בלאָזן וואָס זענען מעגלעך געפֿאַלן אונטער זיי. פֿאַר MT באַהאַנדלונג באַדינגונגען, איז T3/Dex צוגעגעבן געוואָרן פֿריש מיט יעדן מעדיום וועקסל מיט 100 nM T3 און 1 μM Dex. די CTCM דעוויסעס זענען קאָלטיווירט געוואָרן אין אַן אינקובאַטאָר ביי 37°C און 5% CO2.
כדי צו באַקומען אויסגעצויגענע טראַיעקטאָריעס פון האַרץ סלייסיז, איז אַ ספּעציעלע קאַמעראַ סיסטעם דעוועלאָפּעד געוואָרן. אַ SLR קאַמעראַ (Canon Rebel T7i, Canon, טאָקיאָ, יאַפּאַן) איז גענוצט געוואָרן מיט אַ Navitar Zoom 7000 18-108 מם מאַקראָ לענס (Navitar, סאַן פֿראַנסיסקאָ, CA). וויזואַליזאַציע איז דורכגעפֿירט געוואָרן ביי צימער טעמפּעראַטור נאָך דעם ווי מען האָט אויסגעטוישט דעם מעדיום מיט אַ פֿרישן מעדיום. די קאַמעראַ איז פּאַזיציאָנירט ביי אַ 51° ווינקל און ווידעאָ איז רעקאָרדירט ​​ביי 30 ראָמען פּער סעקונדע. ערשטנס, איז אָפֿן מקור ווייכווארג (MUSCLEMOTION43) גענוצט געוואָרן מיט Image-J צו קוואַנטיפֿיצירן די באַוועגונג פון האַרץ סלייסיז. די מאַסקע איז געשאַפֿן געוואָרן מיט MATLAB (MathWorks, Natick, MA, USA) צו דעפֿינירן געביטן פון אינטערעס פֿאַר קלאַפּנדיקע האַרץ סלייסיז צו פֿאַרמייַדן ראַש. מאַנועל סעגמענטירטע מאַסקעס ווערן געווענדט צו אַלע בילדער אין אַ ראָם סיקוואַנס און דערנאָך דורכגעגעבן צום MUSCLEMOTION פּלוגין. Muscle Motion ניצט די דורכשניטלעכע אינטענסיטעט פון די פּיקסעלס אין יעדן ראָם צו קוואַנטיפֿיצירן זיין באַוועגונג אין באַצוג צו דעם רעפֿערענץ ראָם. דאַטן זענען רעקאָרדירט, פֿילטערירט און גענוצט צו קוואַנטיפֿיצירן ציקל צייט און אָפּשאַצן געוועב אויסשטרעקן בעת ​​דעם קאַרדיאַק ציקל. דאס רעקארדירטע ווידעא איז געווארן נאך-פראצעסירט מיט א ערשט-ארדענונג נול-פאזע דידזשיטאל פילטער. צו קוואַנטיפיצירן געוועב אויסשטרעקן (שפּיץ-צו-שפּיץ), איז שפּיץ-צו-שפּיץ אנאליז דורכגעפירט געווארן צו אונטערשיידן צווישן שפּיצן און טראָגן אין דעם רעקארדירטן סיגנאַל. אין דערצו, איז דעטרענדינג דורכגעפירט געווארן מיט א 6טן ארדענונג פּאָלינאָם צו עלימינירן סיגנאַל דריפט. פּראָגראַם קאָד איז דעוועלאָפּעד געוואָרן אין MATLAB צו באַשטימען גלאָבאַלע געוועב באַוועגונג, ציקל צייט, רעלאַקסאַציע צייט, און קאָנטראַקציע צייט (Supplementary Program Code 44).
פאר שפּאַנונג אַנאַליז, ניצנדיק די זעלבע ווידיאס באשאפן פאר מעכאנישע אויסשטרעק אפשאצונג, האבן מיר ערשט נאכגעפאלגט צוויי בילדער וואס רעפרעזענטירן באוועגונג שפיצן (די העכסטע (אויבערשטע) און נידעריגסטע (נידעריגסטע) פונקטן פון באוועגונג) לויט די MUSCLEMOTION ווייכווארג. מיר האבן דערנאך סעגמענטירט די געוועב געגנטן און אנגעווענדעט א פארעם פון שאטן אלגאריטם צו די סעגמענטירטע געוועב (צוגאב פיג. 2a). די סעגמענטירטע געוועב איז דערנאך צעטיילט געווארן אין צען אונטער-איבערפלאכן, און די שפּאַנונג אויף יעדער אויבערפלאך איז אויסגערעכנט געווארן ניצנדיק די פאלגנדע גלייכונג: שפּאַנונג = (Sup-Sdown)/Sdown, וואו Sup און Sdown זענען די דיסטאַנסן פון דער פאָרעם פון די אויבערשטע און אונטערשטע שאָטנס פון דעם שטאָף, ריספּעקטיוולי (צוגאב פיג. .2b).
הארץ סעקציעס זענען פיקסירט געווארן אין 4% פּאַראַפאָרמאַלדעכייד פאר 48 שעה. פיקסירטע געוועבן זענען דעכידראַטירט געווארן אין 10% און 20% סוכראָז פאר 1 שעה, דערנאך אין 30% סוכראָז איבערנאכט. די סעקציעס זענען דערנאך איינגעבעטן געווארן אין אָפּטימאַל שנייד טעמפּעראַטור קאַמפּאַונד (OCT קאַמפּאַונד) און ביסלעכווייַז איינגעפֿרוירן אין אַן איזאָפּענטאַן/טרוקן אייז וואַנע. האַלטן OCT איינבעטן בלאַקס ביי -80 °C ביז צעשיידונג. סליידס זענען צוגעגרייט געווארן ווי סעקציעס מיט אַ גרעב פון 8 μm.
כדי צו באַזײַטיקן OCT פֿון האַרץ־סעקציעס, הײצט די סליידז אויף אַ הײצונג־בלאָק בײַ 95 °C פֿאַר 5 מינוט. לייגט צו 1 מל PBS צו יעדן סלייד און אינקובירט פֿאַר 30 מינוט בײַ צימער־טעמפּעראַטור, דערנאָך דורכדרינגט די סעקציעס דורך שטעלן 0.1% Triton-X אין PBS פֿאַר 15 מינוט בײַ צימער־טעמפּעראַטור. כדי צו פֿאַרהיטן נישט־ספּעציפֿישע אַנטיקערפּערס פֿון בינדן זיך צום מוסטער, לייגט צו 1 מל פֿון 3% BSA לייזונג צו די סליידז און אינקובירט פֿאַר 1 שעה בײַ צימער־טעמפּעראַטור. די BSA איז דערנאָך אַרויסגענומען געוואָרן און די סליידז זענען געוואַשן געוואָרן מיט PBS. מאַרקירט יעדן מוסטער מיט אַ בלייַער. ערשטיקע אַנטיקערפּערס (פאַרדיןנט 1:200 אין 1% BSA) (קאָנעקסין 43 (Abcam; #AB11370), NFATC4 (Abcam; #AB99431) און טראָפּאָנין-T (Thermo Scientific; #MA5-12960) זענען צוגעגעבן געוואָרן איבער 90 מינוט, דערנאָך צווייטיקע אַנטיקערפּערס (פאַרדיןנט 1:200 אין 1% BSA) קעגן מויז אַלעקסאַ פלואָר 488 (Thermo Scientific; #A16079), קעגן קיניגל אַלעקסאַ פלואָר 594 (Thermo Scientific; #T6391) פֿאַר נאָך 90 מינוט. געוואַשן 3 מאָל מיט PBS. כּדי צו אונטערשיידן ציל-פאַרבונג פֿון הינטערגרונט, האָבן מיר גענוצט בלויז דעם צווייטיקן אַנטיקערפּער ווי אַ קאָנטראָל. צום סוף, איז DAPI נוקלעאַרע פֿאַרב צוגעגעבן געוואָרן און די סליידז זענען געשטעלט געוואָרן אין אַ וועקטאַשילד (Vector Laboratories) און פֿאַרזיגלט מיט נאָגל-פּאָליש. -x פֿאַרגרעסערונג) און קיענס מיקראָסקאָפּ מיט 40x פֿאַרגרעסערונג.
WGA-Alexa Fluor 555 (Thermo Scientific; #W32464) ביי 5 μg/ml אין PBS איז גענוצט געוואָרן פֿאַר WGA פֿאַרבונג און אַפּליקירט צו פֿיקסירטע סעקשאַנז פֿאַר 30 מינוט ביי צימער טעמפּעראַטור. די סליידז זענען דערנאָך געוואַשן געוואָרן מיט PBS און סודאַן שוואַרץ איז צוגעגעבן געוואָרן צו יעדן סלייד און אינקובירט פֿאַר 30 מינוט. די סליידז זענען דערנאָך געוואַשן געוואָרן מיט PBS און וועקטאַשילד עמבעדדינג מעדיום איז צוגעגעבן געוואָרן. די סליידז זענען וויזואַליזירט געוואָרן אויף אַ קיענס מיקראָסקאָפּ ביי 40x מאַגניפֿיקאַציע.
OCT איז אַוועקגענומען געוואָרן פֿון די מוסטערן ווי באַשריבן אויבן. נאָך אַוועקנעמען די OCT, האָט מען אײַנגעטונקען די סליידז אין בוינס לייזונג איבער נאַכט. די סליידז זענען דערנאָך געשפּילט געוואָרן מיט דיסטילירט וואַסער פֿאַר 1 שעה און דערנאָך געשטעלט אין אַ ביבריטש אַלאָו זויער פֿוקסין לייזונג פֿאַר 10 מינוט. דערנאָך זענען די סליידז געוואַשן געוואָרן מיט דיסטילירט וואַסער און געשטעלט אין אַ לייזונג פֿון 5% פֿאָספֿאָמאָליבדענום/5% פֿאָספֿאָטונגסטיק זויער פֿאַר 10 מינוט. אָן שווענקען, האָט מען איבערגעפֿירט די סליידז גלייך אין דער אַנילין בלוי לייזונג פֿאַר 15 מינוט. דערנאָך זענען די סליידז געוואַשן געוואָרן מיט דיסטילירט וואַסער און געשטעלט אין אַ 1% עסיק זויער לייזונג פֿאַר 2 מינוט. די סליידז זענען געטריקנט געוואָרן אין 200 N עטאַנאָל און איבערגעפֿירט צו קסילען. געפֿאַרבטע סליידז זענען וויזואַליזירט געוואָרן מיט אַ קיענס מיקראָסקאָפּ מיט אַ 10x אָביעקטיוו. פֿיבראָזיס שטח פּראָצענט איז קוואַנטיפֿיצירט געוואָרן מיט קיענס אַנאַליזער ווייכווארג.
CyQUANT™ MTT צעל לעבנס-פעאיקייט אסיי (Invitrogen, קארלסבאד, קאליפארניע), קאטאלאג נומער V13154, לויטן פאבריקאנט'ס פראטאקאל מיט געוויסע מאדיפיקאציעס. ספעציעל, א כירורגישע לאנטש מיט א דיאמעטער פון 6 מ"מ איז גענוצט געווארן צו זיכער מאכן א גלייכמעסיגע געוועב גרייס בעת MTT אנאליז. געוועבן זענען אינדיווידועל אריינגעלייגט געווארן אין די וועללס פון א 12-וועל טעלער מיט MTT סובסטראט לויטן פאבריקאנט'ס פראטאקאל. די סעקציעס ווערן אינקובירט ביי 37°C פאר 3 שעה און די לעבעדיגע געוועב מעטאבאליזירט דעם MTT סובסטראט צו שאפן א לילא פארמאזאן קאמפאונד. פארטרעטן די MTT לייזונג מיט 1 מל DMSO און אינקובירן ביי 37°C פאר 15 מינוט צו עקסטראקטירן לילא פארמאזאן פון הארץ סעקציעס. מוסטערן זענען פארדיןנט געווארן 1:10 אין DMSO אין 96-וועל קלארע דנאָ פּלאַטעס און לילא קאָליר אינטענסיטעט געמאסטן ביי 570 נ"מ מיט א Cytation טעלער לייענער (BioTek). לייענונגען זענען נארמאליזירט געווארן צום וואָג פון יעדן שניט פון הארץ.
הארץ שניט מעדיע איז געווארן ערזעצט מיט מעדיע וואס אנטהאלט 1 μCi/ml [5-3H]-גלוקאז (Moravek Biochemicals, Brea, CA, USA) פאר גלוקאז נוצן טעסט ווי פריער באשריבן. נאך 4 שעה אינקובאציע, לייגט צו 100 µl מעדיום צו אן אפענע מיקראצענטריפוגע רער וואס אנטהאלט 100 µl פון 0.2 N HCl. דערנאך איז די רער געשטעלט געווארן אין א סינטילאציע רער וואס אנטהאלט 500 μl פון dH2O צו פארדאמפן [3H]2O פאר 72 שעה ביי 37°C. דערנאך נעמט ארויס די מיקראצענטריפוגע רער פון די סינטילאציע רער און לייגט צו 10 מל פון סינטילאציע פליסיקייט. סינטילאציע ציילן זענען דורכגעפירט געווארן מיט א Tri-Carb 2900TR פליסיק סינטילאציע אנאליזירער (Packard Bioscience Company, Meriden, CT, USA). גלוקאָזע נוצן איז דעמאָלט קאַלקולירט געוואָרן נעמענדיג אין באַטראַכט [5-3H]-גלוקאָז ספּעציפֿישע אַקטיוויטעט, אומפֿולשטענדיק גלייכגעוויכט און הינטערגרונט, דילושאַן פֿון [5-3H]-צו אומגעמאַרקטע גלוקאָזע, און סינטילאַציע קאַונטער עפֿיקאַסי. די דאַטן זענען נאָרמאַליזירט צו דער מאַסע פֿון סעקציעס פֿון האַרצן.
נאך געוועב האָמאָגעניזאַציע אין טריזאָל, איז RNA אפגעזונדערט געוואָרן פון האַרץ סעקשאַנז ניצנדיק די Qiagen miRNeasy Micro Kit #210874 לויטן פּראָטאָקאָל פונעם פאַבריקאַנט. RNAsec ביבליאָטעק צוגרייטונג, סיקווענסינג און דאַטן אַנאַליז זענען דורכגעפירט געוואָרן ווי פאלגנד:
1 μg פון RNA פּער מוסטער איז גענוצט געוואָרן ווי אַ סטאַרטינג מאַטעריאַל פֿאַר דער צוגרייטונג פון דער RNA ביבליאָטעק. סיקווענסינג ביבליאָטעקן זענען גענערירט געוואָרן מיטן NEBNext UltraTM RNA Library Preparation Kit פֿאַר Illumina (NEB, USA) נאָכפֿאָלגנדיק די רעקאָמענדאַציעס פֿונעם פאַבריקאַנט, און אינדעקס קאָודן זענען צוגעגעבן געוואָרן צו די אַטריביוט סיקווענסעס פֿאַר יעדן מוסטער. בקיצור, mRNA איז גערייניקט געוואָרן פֿון גאַנץ RNA מיט מאַגנעטישע קרעלן פֿאַרבונדן מיט פּאָלי-T אָליגאָנוקלעאָטידן. פֿראַגמענטאַציע איז דורכגעפֿירט געוואָרן מיט דיוואַלענטע קאַטיאָנען ביי הויכער טעמפּעראַטור אין NEBNext First Strand Synthesis Reaction Buffer (5X). ערשטער סטראַנד cDNA איז סינטעזירט געוואָרן מיט ראַנדאָם העקסאַמער פּריימערס און M-MuLV ריווערס טראַנסקריפּטאַז (RNase H-). דער צווייטער סטראַנד cDNA איז דאַן סינטעזירט געוואָרן מיט DNA פּאָלימעראַזע I און RNase H. די איבעריקע אָוווערכענגס ווערן קאָנווערטירט צו בלאַנט ענדס דורך עקסאָנוקלעאַזע/פּאָלימעראַזע אַקטיוויטעט. נאָך אַדענילאַציע פֿונעם 3′ עק פֿונעם DNA פֿראַגמענט, ווערט אַ NEBNext אַדאַפּטער מיט אַ האָרנשטיפט שלייף סטרוקטור פֿאַרבונדן צו אים צו צוגרייטן עס פֿאַר כייברידאַזאַציע. פֿאַר סעלעקציע פֿון cDNA פֿראַגמענטן פֿון בילכער לענג 150-200 bp. ביבליאָטעק פראַגמענטן זענען פּיוראַפייד געוואָרן מיטן AMPure XP סיסטעם (בעקמאַן קאָולטער, בעווערלי, USA). דערנאָך, 3 μl USER ענזיים (NEB, USA) מיט גרייס-געקליבענער cDNA ליגירט מיט אַן אַדאַפּטער איז גענוצט געוואָרן פֿאַר 15 מינוט ביי 37°C און דערנאָך פֿאַר 5 מינוט ביי 95°C איידער PCR. PCR איז דערנאָך דורכגעפירט געוואָרן מיט Phusion High-Fidelity DNA פּאָלימעראַזע, אוניווערסאַלע PCR פּריימערס, און Index (X) פּריימערס. צום סוף, PCR פּראָדוקטן זענען פּיוראַפייד געוואָרן (AMPure XP סיסטעם) און ביבליאָטעק קוואַליטעט אַססעססעד אויף אַן Agilent Bioanalyzer 2100 סיסטעם. די cDNA ביבליאָטעק איז דערנאָך סיקווענסט געוואָרן מיט אַ Novaseq סיקווענסער. רויע בילד טעקעס פון Illumina זענען קאָנווערטירט געוואָרן צו רויע רידס מיט CASAVA Base Calling. רויע דאַטן זענען סטאָרד אין FASTQ(fq) פֿאָרמאַט טעקעס וואָס אַנטהאַלטן ריד סיקוואַנסן און קאָרעספּאָנדירנדיקע באַזע קוואַליטעטן. סעלעקט HISAT2 צו גלייַכן געפילטערטע סיקווענסינג רידס צו די Sscrofa11.1 רעפערענץ גענאָם. בכלל, שטיצט HISAT2 גענאָמען פון יעדער גרייס, אַרייַנגערעכנט גענאָמען גרעסער ווי 4 ביליאָן באַזעס, און פעליקייַט ווערטן זענען באַשטימט פֿאַר רובֿ פּאַראַמעטערס. ספּלייסינג רידז פון RNA Seq דאַטן קענען זיין עפֿעקטיוו אַליינד ניצן HISAT2, די פאַסטאַסט סיסטעם דערווייַל בנימצא, מיט דער זעלביקער אָדער בעסער אַקיעראַסי ווי קיין אנדערע אופֿן.
די שעפע פון ​​טראַנסקריפּטן שפיגלט גלייך אָפּ דעם לעוועל פון גענע אויסדרוק. גענע אויסדרוק לעוועלס ווערן אָפּגעשאַצט דורך דער שעפע פון ​​טראַנסקריפּטן (סיקווענסינג צייל) פֿאַרבונדן מיטן גענאָם אָדער עקסאָנס. די צאָל פון רידס איז פּראָפּאָרציאָנעל צו גענע אויסדרוק לעוועלס, גענע לענג, און סיקווענסינג טיפקייט. FPKM (פראַגמענטן פּער טויזנט באַזע פּערז פון טראַנסקריפּט סיקווענסט פּער מיליאָן באַזע פּערז) זענען קאַלקיאַלייטיד געוואָרן און P-ווערטן פון דיפערענציעל אויסדרוק זענען באַשטימט געוואָרן מיטן DESeq2 פּעקל. מיר האָבן דערנאָך קאַלקיאַלייטיד די פאַלשע אַנטדעקונג קורס (FDR) פֿאַר יעדן P ווערט מיטן בענדזשאַמיני-האָכבערג מעטאָד9 באַזירט אויף דער איינגעבויטער R-פֿונקציע "p.adjust".
RNA אפגעזונדערט פון הארץ סעקציעס איז געווארן פארוואנדלט צו cDNA ביי א קאנצענטראציע פון ​​200 ng/μl ניצנדיג די SuperScript IV Vilo Master mix פון Thermo (Thermo, קאט. נומ. 11756050). קוואנטיטאטיווע RT-PCR איז דורכגעפירט געווארן ניצנדיג אן Applied Biosystems Endura Plate Microamp 384-well transparent רעאקציע טעלער (Thermo, קאט. נומ. 4483319) און מיקראָאַמפּ אָפּטישן קלעפּשטאָף (Thermo, קאט. נומ. 4311971). די רעאקציע געמיש האט באשטאנען פון 5 µl Taqman Fast Advanced Master mix (Thermo, קאט. נומ. 4444557), 0.5 µl Taqman Primer און 3.5 µl H2O געמישט פּער וועלל. סטאנדארט qPCR ציקלען זענען דורכגעפירט געווארן און CT ווערטן זענען געמאסטן געווארן ניצנדיג אן Applied Biosystems Quantstudio 5 רעאל-טיים PCR אינסטרומענט (384-well מאדול; פראדוקט נומ. A28135). טאַקמאַן פּריימערס זענען געקויפט געוואָרן פֿון טערמאָ (GAPDH (Ss03375629_u1), PARP12 (Ss06908795_m1), PKDCC (Ss06903874_m1), CYGB (Ss06900188_m1), RGL1 (Ss06868890_m1), ACTN1 (Ss01009508_mH), GATA4 (Ss03383805_u1), GJA1 (Ss03374839_u1), COL1A2 (Ss03375009_u1), COL3A1 (Ss04323794_m1), ACTA2 (Ss04245588_m1). די CT ווערטן פֿון אַלע מוסטערן זענען נאָרמאַליזירט געוואָרן צום הויזקיפּינג גען GAPDH.
מעדיע מעלדונג פון NT-ProBNP איז געוואָרן אַססעססירט מיטן NT-ProBNP קיט (חזיר) (קאַט. נומ. MBS2086979, MyBioSource) לויטן פּראָטאָקאָל פֿונעם פאַבריקאַנט. בקיצור, 250 µl פֿון יעדן מוסטער און סטאַנדאַרט איז צוגעגעבן געוואָרן אין דופּליקאַט צו יעדן קוואל. גלייך נאָכן צולייגן דעם מוסטער, לייגט צו 50 µl פֿון אַסיי רעאַגענט A צו יעדן קוואל. שאָקלט פֿאָרזיכטיק די פּלאַטע און פֿאַרזיגלט מיט פֿאַרזיגלער. דערנאָך זענען די טאַבלעטן אינקובירט געוואָרן ביי 37°C פֿאַר 1 שעה. דערנאָך אַספּירירט די לייזונג און וואַשט די קוואלן 4 מאָל מיט 350 µl פֿון 1X וואַש לייזונג, אינקובירנדיק די וואַש לייזונג פֿאַר 1-2 מינוט יעדעס מאָל. דערנאָך לייגט צו 100 µl פֿון אַסיי רעאַגענט B פּער קוואל און פֿאַרזיגלט מיט פּלאַטע פֿאַרזיגלער. די טאַבלעט איז געוואָרן פֿאָרזיכטיק געשאָקלט און אינקובירט ביי 37°C פֿאַר 30 מינוט. אַספּירירט די לייזונג און וואַשט די קוואלן 5 מאָל מיט 350 µl פֿון 1X וואַש לייזונג. לייגט צו 90 µl פון סאַבסטראַט לייזונג צו יעדן קוואל און פאַרזיגלט די פּלאַטע. אינקובירט די פּלאַטע ביי 37°C פֿאַר 10-20 מינוט. לייגט צו 50 µl סטאָפּ לייזונג צו יעדן קוואל. די פּלאַטע איז גלייך געמאָסטן געוואָרן מיט אַ Cytation (BioTek) פּלאַטע לייענער געשטעלט אויף 450 נם.
מאַכט אַנאַליזעס זענען דורכגעפירט געוואָרן צו קלייבן די גרופּע גרייסן וואָס וועלן צושטעלן >80% מאַכט צו דעטעקטירן אַ 10% אַבסאָלוטע ענדערונג אין דעם פּאַראַמעטער מיט אַ 5% טיפּ 1 טעות קורס. מאַכט אַנאַליזעס זענען דורכגעפירט געוואָרן צו קלייבן די גרופּע גרייסן וואָס וועלן צושטעלן >80% מאַכט צו דעטעקטירן אַ 10% אַבסאָלוטע ענדערונג אין דעם פּאַראַמעטער מיט אַ 5% טיפּ 1 טעות קורס. אַנאַל מאַנוסטיץ און קאַנסאַנטריישאַנז פֿאַר פּלאַנטינג גראָופּ, קאַנטראַביושאַנז זענען מער ווי 80% פֿאַר 10% מאָנומענטאַל. פּאַראַמעטער מיט 5% מיט אַ טיפּ פון I. מאַכט אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן צו אויסקלײַבן גרופּע גרייסן וואָס וואָלטן צושטעלן >80% מאַכט צו דעטעקטירן 10% אַבסאָלוטע פּאַראַמעטער ענדערונג מיט אַ 5% טיפּ 1 טעות קורס.进行功效分析以选择将提供> 80％功效以检测参数中10％绝对变化和5％I型错误率的组大小。进行功效分析以选择将提供> 80％功效以检测参数中10％绝对变化和5％I型错误率的组大小。 עס איז ניט מער ווי 80% מער ווי 80% פֿאַר 10% פון די געלט. изменения параметров и 5% частоты ошибок типа I. א מאַכט אַנאַליז איז דורכגעפירט געוואָרן צו אויסקלײַבן אַ גרופּע גרייס וואָס וואָלט צושטעלן >80% מאַכט צו דעטעקטירן 10% אַבסאָלוטע פּאַראַמעטער ענדערונג און 5% טיפּ 1 טעות קורס.געוועב סעקשאַנז זענען ראַנדאָם אויסגעקליבן געוואָרן איידער דעם עקספּערימענט. אַלע אַנאַליזעס זענען געווען קאַנדישאַן בלינד און מוסטערן זענען דעקאָדירט געוואָרן ערשט נאָכדעם וואָס אַלע דאַטן זענען אַנאַליזירט געוואָרן. GraphPad Prism ווייכווארג (סאַן דיעגאָ, קאַליפאָרניע) איז געניצט געוואָרן צו דורכפירן אַלע סטאַטיסטישע אַנאַליזעס. פֿאַר אַלע סטאַטיסטיק, זענען p-ווערטן באַטראַכט געוואָרן ווי באַטייַטיק ביי ווערטן <0.05. פֿאַר אַלע סטאַטיסטיק, זענען p-ווערטן באַטראַכט געוואָרן ווי באַטייַטיק ביי ווערטן <0.05. אויב איר האָבן אַ סטאַנדאַרט פון <0,05. פֿאַר אַלע סטאַטיסטיק, זענען p-ווערטן באַטראַכט געוואָרן ווי באַטייַטיק ביי ווערטן <0.05.对于所有统计数据，p 值在值<0.05 时被认为是显着的。对于所有统计数据，p 值在值<0.05 时被认为是显着的。 אויב איר האָבן אַ סטאַנדאַרט פון <0,05. פֿאַר אַלע סטאַטיסטיק, זענען p-ווערטן באַטראַכט געוואָרן ווי באַטייַטיק ביי ווערטן <0.05.א צוויי-זייַטיקער סטודענט'ס ט-טעסט איז דורכגעפירט געוואָרן אויף די דאַטן מיט בלויז צוויי פאַרגלייַכן. איין-וועגיק אָדער צוויי-וועגיק אַנאָוואַ איז גענוצט געוואָרן צו באַשטימען באַדייַטיקייט צווישן קייפל גרופּעס. ביים דורכפירן פּאָסט האָק טעסץ, איז טוקי'ס קערעקשאַן געווענדט געוואָרן צו רעכענען זיך מיט קייפל פאַרגלייַכן. RNAsec דאַטן האָבן ספּעציעלע סטאַטיסטישע באַטראַכטונגען ביים אויסרעכענען FDR און p.adjust ווי באַשריבן אין דער מעטאָדן אָפּטייל.
פֿאַר מער אינפֿאָרמאַציע וועגן שטודיע פּלאַן, זעט די נאַטור ריסערטש באַריכט אַבסטראַקט פֿאַרבונדן צו דעם אַרטיקל.