用四种培养条件分开检查代谢与表面图案
人诱导多能干细胞（human induced pluripotent stem cells，hiPSC）来源心肌细胞可用于药物和疾病研究，但其成熟状态会影响实验反应。科罗拉多大学安舒茨医学校区（University of Colorado Anschutz Medical Campus）团队将脂肪酸培养与微图案表面结合，检查这两种处理是否使细胞更适合模拟成人心肌肥厚。研究发表于 Stem Cell Reports。
研究设置四组：常规葡萄糖培养、仅改变培养基、仅使用图案表面，以及同时改变培养基和表面。成熟培养基以半乳糖、油酸和棕榈酸替代葡萄糖作为主要供能组合；图案来自塑料盖玻片上的沟槽，并以纤连蛋白包被。两项处理同时使用的组别记为 MPAT。
大部分实验在诱导分化后第 65–75 天进行，部分肌原纤维实验在第 90–100 天进行。健康供者来源的两条细胞系用于主要比较，另有 2 位 Danon 病患者来源的细胞和其中 1 位患者变异修正后的细胞。不同培养组、不同细胞系和不同诱导批次在分析中分别保留。
肌节结构改善后，再与成人心脏的收缩功能比较
仅在葡萄糖培养基中增加表面图案，改善相对有限。脂肪酸培养使细胞形态更细长，加入图案后细胞进一步沿同一方向排列；电子显微镜还显示，MPAT 组的肌节更有序，可见更完整的带状结构，平均肌节长度也高于其他组。
团队从培养细胞中分离肌原纤维，直接测量最大张力及激活、松弛过程，并以 1 位 35 岁男性供者的左心室组织作功能参照。在 CUSO-2 细胞系中，MPAT 的最大张力比常规组提高近 150%，接近供者组织的测量水平；CUSO-1 中提高约 85%。这些结果指向肌原纤维功能的改善，参照组织来自单一供者。
转录、代谢物和酶活性检测显示，成熟培养条件下多项脂肪酸利用相关指标增加，糖酵解相关指标降低。部分线粒体膜脂组成也向成人心脏参照靠近。代谢变化主要随培养基改变出现，肌节排列和张力则进一步受图案表面影响。
所有培养组的细胞面积仍小于成人心肌细胞，部分胎儿期蛋白特征也仍可检测到，说明 MPAT 改善了多个成熟指标，但尚未完全达到成人心肌状态。
JQ1 阻断肥厚，却未显著改善松弛变化
研究以苯肾上腺素（phenylephrine，PE）作为肥厚刺激，并用 BET 溴结构域抑制剂 JQ1 检查药物反应。主要细胞面积实验采用 10 μM PE、1 μM JQ1，处理 48 小时。每组面积分析包含至少 600 个细胞，来自四次诱导，细胞数与诱导批次数分别构成不同层级。
PE 没有使常规葡萄糖组的细胞面积进一步增加，却使仅用成熟培养基组和 MPAT 组分别增加约 29% 和 20%。JQ1 可阻断后两组的面积增加。在常规葡萄糖组中，PE 与 JQ1 联用仍明显减小面积，显示其面积效应受培养条件影响。成熟条件下 B 型利钠肽（B-type natriuretic peptide，BNP）的基础表达也较低，受到 PE 刺激后增加；常规组已有较高基础信号。作者据此提出，长期葡萄糖培养本身可能影响基础肥厚状态。
功能比较还纳入四个供者心脏与四个肥厚型心肌病心脏。PE 处理后的 MPAT 肌原纤维出现线性松弛阶段缩短等变化，与患者组织的一部分松弛异常相似。不过，JQ1 对 PE 引起的肌原纤维松弛变化没有显著作用。细胞面积的药物反应与松弛功能的结果因此不同。
患者模型的反应还受细胞系与批次影响
在 MPAT 条件下，两条 Danon 病细胞系的面积和 BNP 信号高于相应对照；变异修正后的同背景细胞面积较小，肌原纤维张力也优于患者来源细胞。常规葡萄糖培养时，部分患者与修正对照之间的差异较难显示。这说明，培养条件会影响遗传背景差异能否在实验中显现。
团队还观察到缺氧诱导因子 1α（hypoxia-inducible factor 1α，HIF-1α）在成熟条件下减少；用去铁胺提高其水平后，细胞面积及 BNP 增加。作者认为该变化可能解释部分肥厚反应，同时保留其他信号通路参与的可能。
这套培养方法可用于同时比较形态、代谢、肌原纤维力学与药理反应。作者指出，短期 PE 刺激只模拟成人疾病的一部分变化，细胞系及诱导批次也存在差异，因而建议采用多个细胞系和配对诱导实验。本文完成的是细胞模型与组织参照的比较，药物筛选用途仍需要围绕具体检测指标设计。