比较悬浮与单层培养的产量和批次差异
大规模心肌制备既需要足够细胞，也需要稳定的功能。波士顿儿童医院（Boston Children’s Hospital）与哈佛大学（Harvard University）等团队在 Nature Communications 比较搅拌悬浮与常规单层培养，研究如何减少人 iPSC 来源心肌细胞的批次差异，并保留冻存后的功能。
方案结合经过质量控制的主细胞库、生物反应器对环境的监测、分化时间优化和冻存复苏流程。在 14 个诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）背景的 25 次分化中，平均产量约为每毫升 121 万细胞，心肌标志阳性比例超过 90%。14 个背景包含 6 个供者细胞系及 8 个经过编辑的背景。
分化起点与胚样体大小有关。过小的聚集体较易散开，较大的聚集体分化效率较低，研究据此选择约 100 μm 的状态启动分化。与同背景单层培养相比，反应器组的心肌产量和纯度更稳定，细胞较早出现收缩。
冻存后检查钙、电活动与药物反应
优化冻存与复苏后，反应器来源心肌细胞的存活比例约为 94%，贴壁效率约为 51%。研究分别记录存活与贴壁，并继续检验复苏细胞的形态及功能。
同背景细胞在未图案化和微图案基底上比较时，反应器来源心肌具有较好的肌节排列和较低的批次形态差异。钙成像及电压成像进一步显示典型心室样动作电位和较稳定的批次间功能。
在 1 Hz 刺激条件下，反应器来源心肌可跟随刺激，并对异丙肾上腺素（isoproterenol）产生一致的钙信号反应；药物还缩短动作电位时程。较早复苏的单层来源细胞不能可靠跟随同样刺激，延长恢复培养后才进入后续比较。
乳酸处理改善了单层来源心肌的线粒体功能，使其接近反应器来源细胞。不同培养形式、恢复时间及代谢处理都影响功能表现，论文因此在相应条件下分别比较钙瞬变、动作电位与氧耗。
工程组织收缩力检验细胞的组织表现
团队将两种来源的心肌置入工程心脏组织，持续观察收缩。反应器来源组织在多个时间点产生更大的力；培养液中代表性测量约为 0.374 mN，单层来源约为 0.104 mN。更换测量液后两组力均增加，说明检测环境也影响绝对数值。
磁力搅拌瓶提供了另一种悬浮制备形式，可以扩展培养体积。该来源心肌细胞的许多功能接近生物反应器组，但工程组织收缩力较低，代表性值约为 0.158 mN。
悬浮体系还可形成带腔心脏类器官
调整部分条件后，约 10% 的初始聚集体形成球形类器官。第 15 天，这些类器官平均直径约为 1.8 mm，具有包围腔体的肌壁和部分间隔，并自发跳动。形态合格类器官与其余不规则或聚集结构分开分析。
单细胞转录组分析显示，受测类器官中约 88% 的细胞被归为心肌细胞，其余包含少量非心肌细胞。这个比例描述取样类器官的细胞组成，约 10% 则是初始聚集体形成球形结构的比例。
研究将产量、细胞组成、批次变异、冻存恢复、药物反应和组织收缩力纳入质量评价，为比较不同来源的心肌细胞提供了参照。异丙肾上腺素实验记录了复苏细胞的功能响应，其他药物用途仍属于后续研究方向。
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