模型将脂肪细胞置于心房心肌周围
心外膜脂肪组织的变化可能影响邻近心肌的代谢和电活动。美国圣母大学（University of Notre Dame）团队在 Advanced Science 报道了一种三维生物打印共培养模型，用人源脂肪细胞和心房心肌细胞观察脂肪细胞肥大带来的变化，并测试二甲双胍的作用。
脂肪细胞由患者皮下脂肪来源的脂肪间充质细胞分化获得；心房心肌细胞则来自人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）。研究以同心结构将脂肪细胞放在外圈、心肌细胞放在核心，使用甲基丙烯酰化明胶和胶原作为支撑材料，允许两类细胞通过邻近接触和分泌信号相互影响。
研究通过棕榈酸处理形成肥大脂肪细胞，并设置常规脂肪细胞参照。肥大组出现更大的脂滴、增强的脂解及改变的炎症因子分泌。用于心肌共培养的脂肪细胞来自皮下组织；另有心外膜来源材料的脂肪表型验证，两者在论文中属于不同实验部分。
肥大脂肪细胞改变了心肌搏动和代谢反应
团队先将脂肪细胞的条件培养液加入心肌培养，再比较完整三维共培养。条件培养液已经能影响心肌的代谢和搏动，而完整共培养中的心肌搏动频率、速度及参与搏动的区域比例进一步出现差异。
肥大脂肪细胞的条件培养液降低了心肌的基础呼吸、最大呼吸能力及储备呼吸能力，糖酵解能力和储备也低于常规脂肪细胞条件培养液组。不同代谢指标使用各自的参照，研究同时比较了常规心肌培养液和两种脂肪细胞条件培养液。
线粒体膜电位相关的 JC-1 荧光比值在肥大脂肪条件培养液组降低；活性氧信号的增加未达到统计学显著性。条件培养液使心肌搏动速度降低，但搏动频率没有显著变化；完整三维共培养则记录到了频率降低。两套实验反映的是不同培养环境。
在肥大脂肪细胞共培养组中，心肌的搏动频率降低，钙信号记录到漏搏和搏动间隔变异增加。钙瞬变达到 50% 和 90% 衰减的时程没有显著改变。
缝隙连接蛋白 43（Cx43）的总蛋白水平降低，胰岛素受体的磷酸化反应和葡萄糖摄取也减弱。研究还检测到内质网应激相关变化及心肌细胞内脂质积累。短期共培养中，促凋亡相关的 C/EBP 同源蛋白（CHOP）在各组维持较低且相近的水平。
二甲双胍的显著作用集中在部分功能指标
在心肌打印后培养 5 天，研究加入 2 mM 二甲双胍，处理 48 小时，并分别观察心肌单独培养、常规脂肪共培养和肥大脂肪共培养。功能检测包括明场视频分析与钙瞬变测量，蛋白检测则在分离出的心肌部分进行。
肥大脂肪共培养组在处理 24 小时后，搏动速度显著高于自身基础水平；48 小时后，搏动频率变异显著低于未处理参照。三类模型的总体搏动频率在 48 小时内并未随药物显著改变。
AMP 活化蛋白激酶（AMPK）的磷酸化在心肌单独培养组显著增加；脂肪共培养组的相应变化主要呈趋势。Cx43 的增加也在心肌单独培养组达到显著水平，在两类脂肪共培养组没有显著变化。胰岛素受体反应还随培养背景不同而改变。
肥大脂肪共培养中的搏动改善有统计学支持，部分通路和蛋白变化则提供机制线索。图 7 的功能分析多为每组 3–4 个构建体；部分蛋白分析为 2 个或 4–10 个样本。
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后续可比较更成熟的心肌和不同脂肪来源
模型在空间上连接了脂肪与心肌，且两部分能够分开收集分析，便于比较分泌作用、邻近组织影响和候选药物反应。原文也指出，心房心肌细胞仍保留胎儿样特征，脂肪细胞扩增能力会随传代变化。
研究使用棕榈酸建立脂肪细胞肥大条件，而人体肥胖的脂质组成更复杂。团队提出，后续可以使用多种脂肪酸、心外膜来源细胞和更成熟的心肌，以比较不同脂肪部位及心房、心室的反应差异。