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이소아
이소아 (Soah Lee) 저자 이메일 보기
Stanford University School of Medicine
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Wnt Activation and Reduced Cell-Cell Contact Synergistically Induce Massive Expansion of Functional Human iPSC-Derived Cardiomyocytes
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Abstract

Modulating signaling pathways including Wnt and Hippo can induce cardiomyocyte proliferation in vivo. Applying these signaling modulators to human induced pluripotent stem cell-derived cardiomyocytes (hiPSC-CMs) in vitro can expand CMs modestly (<5-fold). Here, we demonstrate massive expansion of hiPSC-CMs in vitro (i.e., 100- to 250-fold) by glycogen synthase kinase-3β (GSK-3β) inhibition using CHIR99021 and concurrent removal of cell-cell contact. We show that GSK-3β inhibition suppresses CM maturation, while contact removal prevents CMs from cell cycle exit. Remarkably, contact removal enabled 10 to 25 times greater expansion beyond GSK-3β inhibition alone. Mechanistically, persistent CM proliferation required both LEF/TCF activity and AKT phosphorylation but was independent from yes-associated protein (YAP) signaling. Engineered heart tissues from expanded hiPSC-CMs showed comparable contractility to those from unexpanded hiPSC-CMs, demonstrating uncompromised cellular functionality after expansion. In summary, we uncovered a molecular interplay that enables massive hiPSC-CM expansion for large-scale drug screening and tissue engineering applications.

논문정보
- 형식: Research article
- 게재일: 2020년 07월 (BRIC 등록일 2020-07-03)
- 연구진: 국외연구진
- 분야: Cell_Biology, Developmental_Biology
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