成年大小鼠心肌细胞功能及研究现状

近年来，随着心脏电生理研究的不断深入和细胞分子生物学在心血管研究领域的不断普及，成年大小鼠心肌细胞已广泛用于成熟心肌细胞离子通道、蛋白免疫化学、心肌病及心肌梗塞等模型的实验研究中。成熟心肌细胞不仅在结构和功能上更接近在体细胞，并且成熟心肌细胞的体外培养模型可以排除成纤维细胞对实验结果的干扰。
 

图1.心脏结构图
 

心脏由心肌细胞和间质细胞组成。心肌细胞占心脏总体积的75%,但细胞数仅占心脏细胞总数的1/3。出生后心肌细胞丧失增值能力，是高度分化的终末细胞，主司收缩功能。间质细胞由成纤维细胞、血管平滑肌细胞、神经细胞及巨噬细胞等组成。成纤维细胞占间质细胞90%以上，成纤维细胞具有分泌功能，合成和分泌生物活性物质，调节自身胶原的产生及周围心肌细胞的形态结构和生理功能。
 

图2.心脏细胞组成
 

心肌细胞按生理功能分为两类:一类为工作细胞,包括心房肌及心室肌,胞浆内含有大量肌原纤维,因而具有收缩功能,主要起机械收缩作用。除此以外,还具有兴奋性、传导性而无自律性。另一类为特殊分化的心肌细胞,包括分布在窦房结、房间束与结间束、房室交界、房室束和普肯耶纤维中的一些特殊分化的心肌细胞,胞浆中没有或很少有肌原纤维,因而无收缩功能,主要具有自律性,有自动产生节律的能力,同时具有兴奋性、传导性。无论工作细胞还是自律细胞,其电生理特性都与细胞上的离子通道活动有关,跨膜离子流决定静息膜电位和动作电位的形成。
 

图3成年大鼠心肌细胞（来源：齐氏生物）
 

1969年Kono和Powell等先后应用酶解法对成年大鼠心肌细胞进行分离，1977年Jacobson成功进行了成年大鼠心肌细胞的培养。龙西林等于1991年率先在国内分离出成年大鼠心肌细胞。成年大小鼠心肌细胞的分离与培养难度较大，酶解法用于成年鼠心肌细胞的分离已有近五十年的历史，但至今仍无统一方法可循。目前对于成年鼠心肌细胞的研究主要集中于大鼠心肌细胞，小鼠心肌细胞的分离与培养难度更高。随着转基因技术的兴起，以及siRNA与microRNA等方面调控研究的不断深入，对于体外分离的成年鼠心肌细胞的活性和成活率有了更高要求，这也对成年大小鼠心肌细胞分离和培养提出更高要求。齐氏生物在总结前人方法的基础上，应用改良的Langendolf方法进行心脏多次灌流，分离得到的大小鼠心肌细胞纯度高，成活率高，可用于心血管疾病发生发展研究以及心血管药物的研究及多种生理生化实验的要求。