实验室试管与移液器枪头。
来源:Gannu03 / Wikimedia Commons(CC BY-SA 4.0)

用共病相关条件建立人源心脏模型

射血分数保留型心力衰竭(HFpEF)的治疗研究需要能够反映其病理特征的体外模型。以色列理工学院(Technion–Israel Institute of Technology)与 Rambam Health Care Campus 的团队以人诱导多能干细胞(induced pluripotent stem cells,iPSC)来源心肌细胞构建心脏类器官,模拟高血压、糖尿病及肥胖相关炎症,并比较单一条件与三者联合的影响。

研究从结构、功能、电生理和代谢等方面观察类器官。论文关注共病条件能否在同一人源模型中形成心力衰竭相关表型,为后续研究疾病机制和治疗靶点提供模型。

联合条件下细胞体积和纤维化增加

在全部共病模拟条件联合时,细胞体积为 1692±52 μm³,对照为 1346±84 μm³,差异达到统计学显著水平。肥胖、高血压和糖尿病单一条件的数值分别为 1059±40、1276±35 和 1575±70 μm³。

联合条件下,论文报告的纤维化比例为 14.6±1.2%。对应的单一条件中,肥胖、高血压和糖尿病组分别为 5.2±1.3%、6.7±3.5% 和 9.0±1.1%,显示联合条件产生了更明显的结构改变。

舒张与代谢指标出现异常

共病相关条件下的被动张力为 7.52±1.08 mN/mm,高于对照的 2.33±0.46 mN/mm,主动收缩力则没有显著变化。类器官的舒张时间常数延长,提示组织放松速度变慢。

研究同时记录到氧化应激增加和氧耗率下降。作者将这些结构与功能变化用于建立 HFpEF 的人源体外模型;该研究的重点是模型表型及疾病机制。

来源与延伸阅读

  1. Modeling Heart Failure With Preserved Ejection Fraction Using Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Cardiac Organoids. Circulation: Heart Failure (2025). ↗

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