多细胞心脏簇的免疫抑制药物反应比较
以人多能干细胞来源的心脏多细胞模型比较他克莫司（tacrolimus）与西罗莫司（sirolimus），结合短期功能、细胞转录和独立成纤维细胞表型。
用途与模型
- 研究用途
- 评价两种免疫抑制药物的心脏细胞效应及纤维化相关变化。
- 模型与细胞来源
- 3 条人诱导多能干细胞（induced pluripotent stem cells，iPSC）系衍生的心肌细胞、内皮细胞和心脏成纤维细胞组成多细胞心脏簇（cardiac multicellular clusters，CMCs）；另设独立成纤维细胞药理复核。
- 方法版本
- 2022 年三细胞心脏簇与独立成纤维细胞比较版本
- 实验形式
- 三维多细胞共培养与细胞类型分辨分析
材料与平台
- 细胞来源
- 3 条 iPSC 系，供者背景为 2 男、1 女；CMCs 包含心肌、内皮及心脏成纤维细胞。
- 药物条件
- CMCs 比较他克莫司 1 µM、西罗莫司 50 nM 和溶剂对照；短期收缩/舒张功能在处理 5 天后比较。独立成纤维细胞另比较他克莫司 10 nM、100 nM、1 µM 和西罗莫司 10 nM、50 nM。
- 测量体系
- 视频像素运动分析、单细胞 RNA 测序（single-cell RNA sequencing，scRNA-seq）、细胞计数及胶原酶联免疫吸附测定（enzyme-linked immunosorbent assay，ELISA）。
测量指标与分析
- 收缩速度与舒张速度
- 细胞死亡和活性氧变化
- 各细胞群的差异基因表达
- 独立成纤维细胞数量与胶原生成
比较药物与溶剂对照的短期功能和细胞群表达，再以独立成纤维细胞计数、胶原 ELISA 和浓度比较核对转录结果。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 三细胞 CMCs 的药物/对照比较，结合 scRNA-seq 和独立成纤维细胞功能复核。
- 测试范围
- 3 条 iPSC 系；scRNA-seq 来自 3 个生物学重复。图 1c 收缩检测每组 n=45–46；细胞计数每组 n=13–16，胶原 ELISA 每组 n=9–10，浓度比较每组 n=9。
- 参照体系
- 他克莫司、西罗莫司及溶剂对照；独立成纤维细胞的不同药物浓度。
- 研究结果
- 5 天后 CMCs 收缩/舒张速度没有显著差异，细胞死亡和活性氧也没有明显药物变化。西罗莫司降低独立成纤维细胞增殖和胶原生成，他克莫司增加胶原；同药物内部所比较浓度间胶原差异不显著。
适用条件与研究局限
- 临床随访采用西罗莫司 19 人与他克莫司 39 人分组，体外采用 3 条 iPSC 系，未开展患者配对预测验证。
- 主文报告细胞死亡和活性氧没有明显变化，但未展示这两项对应数据。