人源心肌细胞的多柔比星暴露与撤药后转录追踪
在同一供者背景中比较多柔比星暴露和撤药后的损伤标志与基因表达，区分短期和持续反应。
用途与模型
- 研究用途
- 研究心肌细胞在多柔比星撤药后仍存在的转录变化，寻找后续毒性标志物和机制研究的候选。
- 模型与细胞来源
- iPSCORE 中 6 名健康供者的人诱导多能干细胞（iPSC）来源心肌细胞；3 男 3 女、互不相关，1 名供者重复分化和处理。
- 方法版本
- 2026 年 6 位供者、24 小时暴露及 3 个观察时间点版本
- 实验形式
- 二维心肌细胞培养；药物暴露后更换无药培养基，取暴露结束、撤药 24 小时及 144 小时的样本。
材料与平台
- 细胞培养与药物
- 约分化第 30 天的人 iPSC 来源心肌细胞，乳酸筛选后用含半乳糖的无葡萄糖培养基维持；0.5 μM 多柔比星及等体积 DMSO 参照。
- 损伤与表达检测
- PrestoBlue 代谢活性；γH2AX/核染色；RNA-seq。γH2AX 量化使用 3 位供者背景，另做一个供者的蛋白检测。
- 表达分析
- RUVSeq 处理非目标技术变异；edgeR–voom–limma 比较同时间点处理与参照；Cormotif 对 3 个时间点的表达轨迹分群。
测量指标与分析
- γH2AX 损伤标志
- 药物处理与对照的差异表达
- 短期与持续反应基因
- DNA 损伤反应及 p53 相关基因
先以细胞代谢活性选择低致死浓度，再结合撤药时间点进行损伤成像和供者配对 RNA-seq；逐时间点差异分析用于比较当时的处理与参照，贝叶斯分群用于比较跨时间点的表达轨迹。
研究设计与结果
机制研究
- 研究设计
- 0.5 μM 多柔比星处理 24 小时，随后撤药；3 个时间点均有时间匹配 DMSO 参照，另比较已有拓扑异构酶 II 抑制剂表达资料。
- 测试范围
- 6 位供者背景，共 42 份 RNA 样本；其中一个供者重复分化产生另外 6 份样本。剂量选择与 γH2AX 染色各用 3 位供者，但所用供者集合不同。
- 参照体系
- 各时间点匹配的溶剂参照；同供者的恢复期变化；已发表药物表达数据。
- 研究结果
- 3 个时间点分别检出 9420、7212 和 660 个差异表达基因；轨迹分群得到 7602 个短期、501 个持续反应基因，其中 163 个变化幅度继续增加。撤药 144 小时后 γH2AX 与对照无显著差别，但部分表达变化仍在。
适用条件与研究局限
- 501 个持续反应基因为轨迹分群所得，与末次逐时间点检出的 660 个差异基因不是同一筛选集合。
- γH2AX 恢复至对照水平只表征该损伤标志；研究没有直接量化长期心肌收缩或患者心脏事件。
- 细胞仍较接近发育中心肌；乳酸筛选与代谢培养并未建立完整成人心脏环境。
- 既有拓扑异构酶抑制剂比较采用别的研究的短时暴露表达数据，并非本次全部药物长期撤药试验。
来源与原文
- Progressive suppression of DNA repair genes with persistent p53 target activation in doxorubicin-treated cardiomyocytes原始研究 · G3: Genes | Genomes | Genetics · 2026-06-22