早期心脏类器官的精神类药物发育反应比较
在心脏类器官早期形成阶段加入 6 种精神类药物，用形态、搏动、代谢、三磷酸腺苷（ATP）和分化指标比较药物响应。
用途与模型
- 研究用途
- 研究成熟心肌测量可能遗漏的早期心脏发育药物影响。
- 模型与细胞来源
- 人诱导多能干细胞（iPSC）衍生自组装心脏类器官；平行比较 iPSC 衍生心肌细胞。
- 方法版本
- 2025 年分化第 4–14 天、6 种药物双浓度版本
- 实验形式
- 分化第 4 天开始给药，第 14 天比较；各药设置较低浓度及其 10 倍浓度，逐日记录类器官形态。
材料与平台
- 药物与浓度
- 马普替林、氯氮平及氯米帕明 1 和 10 μM；西酞普兰 0.1 和 1 μM；安非他酮 0.5 和 5 μM；帕罗西汀 0.15 和 1.5 μM。
- 对照与测量
- 0.1% 二甲基亚砜溶剂对照，1 μM 多柔比星阳性对照；细胞计数试剂盒（CCK-8）、ATP、搏动和免疫染色。
- 分化研究
- 马普替林 1 μM 与氯氮平 1 μM 比较；第 6 天 RNA 测序、后续基因表达及第 14 天肌钙蛋白 T/波形蛋白染色。
测量指标与分析
- 类器官形态与腔室变化
- 搏动频率
- CCK-8 代谢信号
- ATP 水平
- 心肌相关标志比例
- 分化及 Wnt 相关基因表达
先比较 6 种药物的多项检测结果，再对马普替林开展分化和表达分析，并与单独心肌细胞及成熟阶段反应对照。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 6 种药物各 2 个浓度，自分化第 4 天开始处理至第 14 天，与溶剂和多柔比星对照比较。
- 测试范围
- 主要功能及免疫结果为 3 个生物学重复，RNA 测序为 4 个生物学重复。
- 参照体系
- 不同药物、双浓度、发育期类器官与 iPSC 衍生心肌细胞，以及成熟阶段的马普替林反应。
- 研究结果
- 各药形态、搏动、CCK-8 与 ATP 变化不一致。马普替林降低搏动、ATP 和肌钙蛋白 T 阳性比例，伴随分化及 Wnt 相关表达变化；平行心肌细胞的 CCK-8/ATP 未出现相同显著变化。
适用条件与研究局限
- 体外低浓度依据临床相关范围选取，未测定胎儿组织暴露。
- Wnt 关联未通过阻断或救援实验确定因果作用。
- 手工培养限制规模，当前药物集限于所测 6 种精神类药物。
来源与原文
- Human iPSC-derived self-assembled cardiac organoids for evaluating drug developmental cardiotoxicity原始研究 · Life Medicine · 2025-06-07