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人诱导多能干细胞衍生的心脏成纤维细胞（iPSC-cFB）是一种可持续获取、遗传背景明确的基质细胞来源，可用于研究心脏纤维化以及发育和疾病过程中的心肌细胞–成纤维细胞相互作用。由于心脏成纤维细胞具有增殖能力，在培养中扩增 iPSC-cFB 有助于满足药物筛选和组织工程等需要大量细胞的应用需求。然而，扩增过程中可能发生表型漂移，尤其是成纤维细胞过早向肌成纤维细胞转变（FMT），这仍令人担忧。在本研究中，我们探究了分化方案、机械培养经历和连续传代如何影响 iPSC-cFB 的表型、对转化生长因子 β1（TGF-β1）的响应，以及其在三维（3D）组织中的成纤维细胞自主性重塑行为。对在传统组织培养聚苯乙烯（TCP）上扩增的 iPSC-cFB 进行初步研究发现，随传代次数增加，细胞投影面积和 α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）表达均升高；这两项指标均与 FMT 相关。基于这些发现，我们进一步考察了 iPSC-cFB 衍生和扩增过程中所用聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底的刚度（15 kPa 或 2 MPa）如何影响细胞的基础表型及其对 TGF-β1 的响应。在两种独立的分化方案中，机械培养经历均塑造了随传代而变化的基础表型及对 TGF-β1 的响应。值得注意的是，这种经历对三维培养中 TGF-β1 诱导的群体响应的影响，与细胞重新接种到二维基底后观察到的影响有所不同。总之，这些发现表明，机械培养经历会调节 iPSC-cFB 的响应性和组织重塑行为，但不会不可逆地决定成纤维细胞状态。后续传代及微环境条件可能削弱或重新呈现这些具有历史依赖性的表型。本研究支持将 iPSC-cFBs 用于基础生物学发现及未来的组织工程应用。
人诱导多能干细胞衍生的心脏成纤维细胞（iPSC-cFB）是一种可持续获取、遗传背景明确的基质细胞来源，可用于研究心脏纤维化以及发育和疾病过程中的心肌细胞–成纤维细胞相互作用。由于心脏成纤维细胞具有增殖能力，在培养中扩增 iPSC-cFB 有助于满足药物筛选和组织工程等需要大量细胞的应用需求。然而，扩增过程中可能发生表型漂移，尤其是成纤维细胞过早向肌成纤维细胞转变（FMT），这仍令人担忧。在本研究中，我们探究了分化方案、机械培养经历和连续传代如何影响 iPSC-cFB 的表型、对转化生长因子 β1（TGF-β1）的响应，以及其在三维（3D）组织中的成纤维细胞自主性重塑行为。对在传统组织培养聚苯乙烯（TCP）上扩增的 iPSC-cFB 进行初步研究发现，随传代次数增加，细胞投影面积和 α-平滑肌肌动蛋白（α-SMA）表达均升高；这两项指标均与 FMT 相关。基于这些发现，我们进一步考察了 iPSC-cFB 衍生和扩增过程中所用聚二甲基硅氧烷（PDMS）基底的刚度（15 kPa 或 2 MPa）如何影响细胞的基础表型及其对 TGF-β1 的响应。在两种独立的分化方案中，机械培养经历均塑造了随传代而变化的基础表型及对 TGF-β1 的响应。值得注意的是，这种经历对三维培养中 TGF-β1 诱导的群体响应的影响，与细胞重新接种到二维基底后观察到的影响有所不同。总之，这些发现表明，机械培养经历会调节 iPSC-cFB 的响应性和组织重塑行为，但不会不可逆地决定成纤维细胞状态。后续传代及
微环境条件可能会减弱或重新呈现这些依赖于既往经历的表型。本研究支持将 iPSC-cFBs 用于基础生物学发现及未来的组织工程应用。
作者声明不存在任何竞争性利益。
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关键词：诱导多能干细胞衍生心脏成纤维细胞 · 机械记忆 · 肌成纤维细胞转化 · TGF-β1响应 · 三维组织重塑
原文链接：https://www.biorxiv.org/content/10.64898/2026.10.20.759862v1?rss=1