南方医科大学学报

作者：龚雪, 樊雍扬, 罗开元, 燕翼, 李忠豪

单位：1.中国人民解放军南部战区总医院，广东 广州 510010；2.广州医科大学附属第三医院心血管内科//广东省产科重大疾病重点实验室//广东省妇产疾病临床医学研究中心，广东 广州 510150

关键词：人诱导多能干细胞,心脏类器官,疾病建模,药物评价,

基金：国家自然科学基金(82570445);广东省科技厅国际合作专项(2022A0505050079);广东省基础与应用基础研究基金面上项目(2024A1515012365);广州市科技局临床研究专项(202201020189)

目的 探讨人诱导多能干细胞衍生的心脏类器官在心脏疾病模型和药物评价中的潜在应用。 方法 通过调控Wnt信号通路构建由人诱导多能干细胞自组装衍生的心脏类器官，采用流式细胞术检测心脏类器官中心肌细胞比例，RT-qPCR检测干细胞标志基因（OCT4、Nanog、SOX2）和心肌细胞标志基因（TNNT2、NKX2.5、RYR2、KCNJ2）的表达，免疫荧光染色检测TNNT2、CD31、Vimentin的蛋白表达，钙瞬态检测心脏类器官跳动幅度；建立体外心肌损伤模型和缺血再灌注模型，Masson染色检测损伤水平，ELISA检测心肌肌钙蛋白T（cTnT）释放水平；利用TUNEL染色和钙瞬态检测分别评价化疗药物多柔比星和曲妥珠单抗对心脏类器官的毒副作用。 结果 心脏类器官在培养第8天开始跳动，心肌细胞在心脏类器官中占比为32.4%，心脏类器官可见心肌标志物TNNT2、NKX2.5、RYR2和KCNJ2大量表达（P<0.001）。不同批次分化的心脏类器官在形态大小、跳动频率、心肌细胞比例、和心肌收缩力方面均无显著差异。心脏类器官可维持体外培养≥50 d。液氮造成心脏类器官心肌损伤、 TNNT2和MYH7基因表达下降（P<0.05）、cTnT分泌增加（P<0.01）、跳动幅度下降（P<0.01）和峰值时间增加（P<0.01），而卡托普利处理可减轻损伤发生。低氧/复氧诱导心脏类器官缺血再灌注损伤，心肌纤维化和凋亡增多（P<0.001）。多柔比星处理心脏类器官24 h后，细胞死亡明显增加（P<0.05）、心脏类器官的跳动频率和细胞活力下降（P<0.05），且具有剂量依懒性。曲妥珠单抗引起心脏类器官收缩力和钙处理能力下降（P<0.05）。 结论 成功构建心脏类器官，并可用于心脏疾病建模及药物评价。

来源：2025年第11期

《南方医科大学学报》期刊编辑部

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