多细胞心脏类器官的多柔比星撤药后毒性评价
以人诱导多能干细胞（iPSC）衍生心肌细胞、心脏成纤维细胞和人脐静脉内皮细胞（HUVEC）组装类器官，在多柔比星撤药后同时测量搏动、组织大小和胶原响应，并与二维细胞比较。
用途与模型
- 研究用途
- 评价化疗药引起的持续收缩受损和组织基质变化，比较二维细胞与三维多细胞响应。
- 模型与细胞来源
- 1 条人 iPSC 系衍生心肌细胞；人原代心脏成纤维细胞；人脐静脉内皮细胞，比例 50:30:20。
- 方法版本
- 2025 年 3 天暴露与 7 天恢复版本
- 实验形式
- 96 孔低吸附板每孔 300,000 个细胞，组装时不加外源基质，培养约 10 天后给药；3 天处理后撤药恢复 7 天。
材料与平台
- 心肌准备
- 心肌分化后进行 3 天葡萄糖缺乏纯化，再以代谢培养条件维持约 40 天。
- 药物条件
- 多柔比星 0、0.01、0.1、1 μM；二维心肌 0.1 μM 采用同一 3 天暴露与 7 天恢复日程。
- 测量
- 收缩视频、类器官直径和 I 型胶原 α1 链（COL1A1）免疫印迹；二维细胞 MTT 比色法、成纤维与内皮相关蛋白。
测量指标与分析
- 恢复期后的搏动频率与同步性
- 类器官直径
- COL1A1 蛋白
- 二维细胞 MTT 代谢信号
- α 平滑肌肌动蛋白、波形蛋白（vimentin）与 CD31
按浓度比较撤药后的结构和收缩变化，并用二维心肌及另行培养的非心肌组分检验响应差别。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 比较 4 个浓度的撤药后类器官变化，并以二维心肌的同日程频率试验作为参照。
- 测试范围
- 类器官大小/频率每组 10 个；COL1A1 免疫印迹为 3 个重复，类器官每组 10 个；二维心肌频率每组 9 个。
- 参照体系
- 无药、0.01、0.1 和 1 μM 多柔比星；二维心肌与三维多细胞类器官。
- 研究结果
- 0.1 μM 类器官频率约 49 降至 20 次/分钟并增加 COL1A1；二维心肌相同处理日程频率未显著改变。1 μM 类器官停止搏动；0.01 μM 频率未显著改变。
适用条件与研究局限
- MTT 反映代谢信号；细胞组分蛋白变化的机制解释仍需进一步干预。
- 内皮单培养的低剂量在 Methods 为 0.1 μM、Results/Fig5 为 0.01 μM。
- 药物评价为 1 种参照药和 1 条 iPSC 系，尚缺独立药物集检验。
来源与原文
- Advanced cardiac organoid model for studying doxorubicin-induced cardiotoxicity原始研究 · Toxicological Sciences · 2025-08-12