工程人心肌的功能成熟与心衰药物比较
测量明确组成工程组织的收缩、频率响应及持续去甲肾上腺素损伤。
用途与模型
- 研究用途
- 建立体外心衰相关模型，并检验受体阻断药的保护。
- 模型与细胞来源
- 人胚胎干细胞或诱导多能干细胞（iPSC）来源心肌与成纤维细胞，起始心肌/成纤维细胞比例为 70%/30% 的一组，培养后约为 1∶1。
- 方法版本
- 原研究所载版本
- 实验形式
- 环形工程心肌，在力学负载下培养，以恒长条件测收缩力。
材料与平台
- 功能比较
- 37 °C 测力，按横截面积归一化；比较 1、2、3 Hz 及急性异丙肾上腺素响应。
- 疾病刺激
- 去甲肾上腺素 0.001–1 μM 处理 7 天，内皮素-1 为另一刺激参照。
- 药物保护
- 1 μM 去甲肾上腺素组联合 5 μM 美托洛尔或酚苄明预处理；评价收缩力、急性刺激反应、活力和细胞大小。
测量指标与分析
- 归一化收缩力
- 力—频率关系
- 急性异丙肾上腺素反应
- NT-proBNP 分泌
- 细胞肥大及活力
分别分析急性功能响应和 7 天刺激后的病理变化；收缩力按组织横截面积、NT-proBNP 分泌按相应心肌细胞数归一化。
研究设计与结果
实验条件比较
- 研究设计
- 培养条件成熟比较，以及持续神经体液刺激和受体阻断药保护。
- 测试范围
- 图 4 刺激比较：去甲肾上腺素及参照每组 8–10 份组织、内皮素组 4 份；保护比较每组 4–10 份组织。
- 参照体系
- 旧含血清条件、未刺激组织、内皮素-1 及无阻断药组。
- 研究结果
- 持续去甲肾上腺素降低收缩并减弱急性异丙肾上腺素响应，受体阻断药可部分或完全预防多项变化。
适用条件与研究局限
- 整体转录组仍主要接近胎儿心肌。
- 不同胚胎干细胞或 iPSC 线的成熟时间和功能并不完全一致。
- 药物作用在特定体外工程组织中测试。
来源与原文
- Defined Engineered Human Myocardium With Advanced Maturation for Applications in Heart Failure Modeling and Repair.原始研究 · Circulation · 2017-02-06