Automated patch-clamp of human induced pluripotent stem cell (hiPSC) derived atrial cardiomyocytes as a promising technique to determine the electrophysiological impact of genetic risk variants
Notice bibliographique
Résumé
Abstract Introduction Several studies have associated atrial fibrillation (AF) with abnormalities in cardiac ion channels in native cardiomyocytes with patch-clamp techniques. However, this complex low-throughput technique is not well suited for studying common intronic or intergenic genetic risk variants. On the other hand, cardiomyocytes derived from isogenic hiPSC-lines have emerged as an attractive alternative to study genetic disorders in cardiovascular disease. Purpose Therefore, this study aimed to develop protocols to characterize major ion currents in hiPSC-derived atrial cardiomyocytes (hiPSC-aCMs) using high-throughput automated patch-clamp technology in order to set the basis for studying the impact of common genetic variants associated with AF expected to affect ion channels. Methods hiPSCs were differentiated into hiPSC-aCMs using retinoic acid and matured for 5 weeks. Subsequently, myocytes were separated from other cell types using Magnetic Activated Cell Sorting (MACS) and replated at low density (600K single aCMs/well). After 2 weeks, myocytes were dissociated using Collagenase B and Accumax and the cell suspension was transferred to a Nanion PatchLiner for automated whole-cell patch-clamp recordings of sodium current (INa), apamin-sensitive SK current, HCN current (If), L-type calcium current (ICaL) and transient outward currents (Ito) in isolated hiPSC-aCMs. Results The current-voltage relationship of INa reached a peak amplitude of -141±29.41 pA/pF (n=11) at -40 mV with 14 mM [Na]o. A voltage ramp protocol was used to record the current-voltage relationship before and after exposure to 100 nM apamin in order to obtain apamin-sensitive SK current, which was proportional to the membrane potential above -30 mV. The If density was -11.10±2.79 pA/pF in control, and 1 mM Ivabradine reduced it to -6.39±2.31 pA/pF (n=11, p=0.0099). The Ito density at + 50 mV was 8.00±1.53 pA/pF, and 2mM 4-aminopyridine reduced it to 4.72±0.76 pA/pF (p=0.0059, n=6). The peak ICaL density recorded at 0 mV was -5.91±1.18 pA/pF in control conditions. It increased to -8.62±1.25 pA/pF after exposing myocytes to the ICaL agonist BAY-K8644 (1 mM), and subsequent exposure to 1 mM of the selective inhibitor nifedipine reduced the ICa density to -3.43±0.56 pA/pF (n=9, p=0.0011). Conclusion The automated patch-clamp technique can be used to record current-voltage relationships and current densities in hiPSC-derived atrial myocytes that compare to recordings in native atrial myocytes in similar experimental conditions, opening the possibility of assessing the functional electrophysiological impact of AF risk SNPs affecting ion channels using isogenic hiPSC lines.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».