S'abonner

Improvement in mitochondrial oxidative phosphorylation of cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells using micropatterned anisotropic substrates - 18/05/21

Doi : 10.1016/j.acvdsp.2021.04.146 
C. Jouve 1, , E. Donnarumma 2, M. Seguret 1, C. Pereira 1, E. Gerard Vermersch 1, Z. Al Sayed 1, T. Wai 2, J. Hulot 1
1 Université de Paris, PARCC, Inserm, 75015, Paris, France 
2 Mitochondrial biology group, institut Pasteur, 75015, Paris, France 

Corresponding author.

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.
Article gratuit.

Connectez-vous pour en bénéficier!

Résumé

Introduction

Cardiomyocytes derived from human-induced pluripotent stem cells (iPS-CMs) have the potential to model metabolic alterations observed in the human failing hearts, this however requires precise arrangements of the respiratory chain complexes.

Objective

Improve iPS-CMs architecture by using a micropatterned anisotropic substrate (repeated lines of 30μm-width separated with a cell repellant)

Method

Cardiomyocyte differentiation was performed using a chemically defined method. Thirty-five days later the generated iPS-CMs were cultured on unpatterned vs. micropatterned substrates for 7 days. Energy metabolic profiles were measured using the Seahorse analyzer and mitochondrial components analyzed by fluorescence microscopy and western blot.

Results

Micropatterned culture resulted in the generation of elongated, rod-shape iPS-CMs with improved sarcomere organization score and more aligned Z-lines. We found a specific increase in oxidation phosphorylation (OXPHOS) activity in micropatterned CMs with significant increase in the oxygen consumption rate linked to basal respiration (58.4±24.0 vs. 40.6±21.0pmol/min, P<0.01), ATP production (49.6±19.1 vs. 33.2±18.8pmol/min, P<0.001) and maximal respiration (239.1±119.0 vs. 123.0±68.5pmol/min, P<0.001). Micropatterned CMs displayed a more organized mitochondrial network, without evident change in mitochondrial mass. A transcriptomic profiling of micropatterned vs. unpatterned CMs revealed no significant differences. We next evaluated the proteomic profiling and found an upregulation of OXPHOS proteins in the micropatterned CMs with specific increase in complexes I though IV that explain the enhanced mitochondrial respiration and increased membrane potential observed by microscopy.

Conclusion

We developed a novel method for modeling the metabolic activity in iPS-CMs based on micropatterned culture. Our data show that the linear architectural pattern drives the formation and efficiency of OXPHOS function in cardiomyocytes.

Le texte complet de cet article est disponible en PDF.

Plan


© 2021  Publié par Elsevier Masson SAS.
Ajouter à ma bibliothèque Retirer de ma bibliothèque Imprimer
Export

    Export citations

  • Fichier

  • Contenu

Vol 13 - N° 2

P. 207-208 - mai 2021 Retour au numéro
Article précédent Article précédent
  • Study of the endocrine function of the heart in diabetic cardiomyopathies in Drosophila melanogaster
  • N. Arquier, L. Kremmer, L. Khamvongsa-Charbonnier, L. Crespo, M. Torres, L. Röder, L. Perrin
| Article suivant Article suivant
  • Genome wide association analysis in dilated cardiomyopathy reveals two new key players in systolic heart failure on chromosomes 3p25.1 and 22q11.23
  • S. Garnier, M. Harakalova, W. Stefan, M. Michal, R. Isnard, L. Duboscq-Bidot, M. Komajda, F. Cambien, J. Deleuze, M. Dörr, F. Asselbergs, E. Villard, D.A. Trégouët, P. Charron

Bienvenue sur EM-consulte, la référence des professionnels de santé.

Mon compte


Plateformes Elsevier Masson

Déclaration CNIL

EM-CONSULTE.COM est déclaré à la CNIL, déclaration n° 1286925.

En application de la loi nº78-17 du 6 janvier 1978 relative à l'informatique, aux fichiers et aux libertés, vous disposez des droits d'opposition (art.26 de la loi), d'accès (art.34 à 38 de la loi), et de rectification (art.36 de la loi) des données vous concernant. Ainsi, vous pouvez exiger que soient rectifiées, complétées, clarifiées, mises à jour ou effacées les informations vous concernant qui sont inexactes, incomplètes, équivoques, périmées ou dont la collecte ou l'utilisation ou la conservation est interdite.
Les informations personnelles concernant les visiteurs de notre site, y compris leur identité, sont confidentielles.
Le responsable du site s'engage sur l'honneur à respecter les conditions légales de confidentialité applicables en France et à ne pas divulguer ces informations à des tiers.


Tout le contenu de ce site: Copyright © 2024 Elsevier, ses concédants de licence et ses contributeurs. Tout les droits sont réservés, y compris ceux relatifs à l'exploration de textes et de données, a la formation en IA et aux technologies similaires. Pour tout contenu en libre accès, les conditions de licence Creative Commons s'appliquent.