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目的 探讨联合调控Wnt和BMP信号通路在人源诱导多能干细胞(human induced pluripotent stem cells, hiPSCs)分化为心肌细胞中的作用.方法 复苏hiPSCs培养,倒置相差显微镜下观察细胞形态,免疫荧光染色鉴定多能性标记物OCT3/4、NANOG和TRA-1-60表达;传代培养hiPSCs,取35代以内细胞进行后续实验.待细胞融合接近100％时开始分化(记为分化第0天),加入Wnt通路激活剂CHIR99021.于分化第3天加入不同浓度的IWP4 (Wnt通路抑制剂),实时荧光定量PCR检测心肌细胞特异性标记物肌钙蛋白T(troponin T,TNNT2) mRNA表达,筛选IWP4最佳浓度;在不同时间点加入最佳浓度IWP4,通过比较TNNT2 mRNA表达筛选最佳作用时间.然后,在加入CHIR99021和IWP4基础上于分化第5天加入不同浓度BMP-4以及不同时间点加入BMP-4,通过检测TNNT2 mRNA表达筛选BMP-4最佳浓度及最佳作用时间.最后,将hiPSCs分为3组,Wnt调控组、BMP调控组和Wnt+BMP联合调控组,在分化第0天加入CHIR99021基础上,分别按照筛选结果加入IWP4、BMP-4、IWP4+BMP-4.收集分化第7、15天细胞,实时荧光定量PCR检测心肌前体细胞标记物ISL1 (ISL LIM homeobox 1)、NKX2-5 (NK2 homeobox 5)以及心肌细胞特异性标记肌细胞增强因子2C (myocyte enhancer factor 2C,MEF2C)、肌球蛋白轻链2(myosin light chain 2,MYL2)、MYL7及TNNT2 mRNA表达;收集分化第28天细胞,流式细胞术及免疫荧光染色检测心肌细胞特异性蛋白心肌肌钙蛋白T (cardiac troponin T,cTnT)表达.结果 细胞形态及免疫荧光染色观察显示hiPSCs表达多能性标记物OCT3/4、NANOG和TRA-1-60,提示其具有良好的多能性特点.IWP4促hiPSCs向心肌细胞分化的最佳浓度为10.0μmol/L (P＜0.05),最佳作用时间是分化第3天(P＜0.05).BMP-4促hiPSCs向心肌细胞分化的最佳浓度为20.0 ng/mL (P＜0.05),最佳作用时间是分化第3天(P＜0.05).Wnt+BMP联合调控组ISL1、NKX2-5以及MEF2C、MYL2、MYL7、TNNT2 mRNA相对表达量,cTnT阳性表达率,以及免疫荧光染色cTnT阳性表达和肌节结构,均优于Wnt调控组,相关定量指标差异均有统计学意义(P＜0.05).结论 联合调控Wnt和BMP信号通路可以提高hiPSCs诱导分化为心肌细胞的效率.