培養心筋細胞の細胞サイクル離脱を制御する固有のタイマー

心筋筋細胞の発達は、停止して末期に区別する前に限られた回数を分けますが、分裂を止めるメカニズムは不明です。停止メカニズムの研究を支援するために、血清を含まない培地で培養された胚性心臓筋細胞が増殖し、in vivoで見られるものによく似たスケジュールで細胞周期を出る条件を定義しました。培地には、細胞増殖を刺激するFGF-1およびFGF-2、および安定した細胞サイクルの出口に必要であると思われる甲状腺ホルモンが含まれています。タイムラプスビデオ録画は、クローン内の細胞が停止する前に同様の回数を分割する傾向があるのに対し、異なるクローンのセルは停止する前に可変数の回数を分割する傾向があることを示しています。培養された33度Cで培養された細胞は、よりゆっくりと分裂しますが、37度Cで培養された細胞とほぼ同じ時間で分裂を止め、分裂が少なくなりました。一緒に、これらの発見は、本質的なタイマーが、心筋細胞が細胞周期から撤退したときに制御するのに役立ち、単に細胞分裂をカウントすることによってタイマーが動作しないことを示唆しています。サイクリン依存性キナーゼ阻害剤p18およびp27がタイマーの一部であり、甲状腺ホルモンが細胞周期から安定して撤退するのに甲状腺ホルモンが安定して撤退するのに役立つ可能性があるという証拠を提供します。

Developing cardiac myocytes divide a limited number of times before they stop and terminally differentiate, but the mechanism that stops their division is unknown. To help study the stopping mechanism, we defined conditions under which embryonic rat cardiac myocytes cultured in serum-free medium proliferate and exit the cell cycle on a schedule that closely resembles that seen in vivo. The culture medium contains FGF-1 and FGF-2, which stimulate cell proliferation, and thyroid hormone, which seems to be necessary for stable cell-cycle exit. Time-lapse video recording shows that the cells within a clone tend to divide a similar number of times before they stop, whereas cells in different clones divide a variable number of times before they stop. Cells cultured at 33 degrees C divide more slowly but stop dividing at around the same time as cells cultured at 37 degrees C, having undergone fewer divisions. Together, these findings suggest that an intrinsic timer helps control when cardiac myocytes withdraw from the cell cycle and that the timer does not operate by simply counting cell divisions. We provide evidence that the cyclin-dependent kinase inhibitors p18 and p27 may be part of the timer and that thyroid hormone may help developing cardiac myocytes stably withdraw from the cell cycle.