生理PDMS聚合物上iPSC来源心肌细胞的基质硬度依赖性代谢重编程揭示心脏疾病新机制

本研究针对心脏疾病中细胞外基质（ECM）硬化导致心肌细胞代谢紊乱的未解问题，通过培养诱导多能干细胞来源心肌细胞（iPSC-CMs）于生理硬度（20kPa）和纤维化硬度（130kPa）的PDMS聚合物上，结合同位素标记GC-MS和Seahorse实时代谢分析，发现硬底物（如塑料）显著增强糖酵解和乳酸分泌，模拟病理代谢表型；软底物则促进脂肪酸氧化和细胞成熟。这凸显了传统培养底物的局限性，为心脏疾病机制研究和药物筛选提供了更生理相关的模型。

　　

心血管疾病是全球首要死因，其中心肌纤维化导致的细胞外基质（ECM）硬化是核心病理特征。健康心肌硬度约10-20kPa，而纤维化心脏可达130kPa以上。这种硬化不仅影响心肌细胞收缩功能，还可能驱动代谢重编程——健康心脏主要依赖脂肪酸氧化供能，而病变心