氧化应激诱导iPSC来源心肌细胞衰老表型的建立及其在心血管疾病模型中的应用

心血管疾病(CVDs)日益成为老龄化社会的重大健康挑战。为突破动物模型的转化局限，研究人员通过诱导多能干细胞(iPSCs)分化为心肌细胞(iCMs)，创新性地采用200 μM过氧化氢7天处理方案，成功构建出具有显著衰老特征(p21/p16INK4A高表达、细胞废物堆积)且无凋亡的衰老模型，为人类特异性衰老机制研究和个体化药物筛选提供了重要平台。

　　

心血管疾病(CVDs)正对老龄化社会构成严峻威胁，其中细胞衰老、纤维化等年龄相关变化是关键致病因素。传统动物模型存在物种差异，而诱导多能干细胞(iPSCs)技术为人类特异性衰老研究开辟了新途径。

研究团队将iPSCs分化为诱导心肌细胞(iCMs)后，通过精确调控过氧化氢浓度(200 μM)和处理时长(7天)，成功诱导线粒体功能障碍等氧化应激反应。这种处理方案显著提升了衰老相关β-半乳糖苷酶活性，使细胞周期抑制蛋白p21和p16^INK4A表达量激增3.5倍，同时引发脂褐素等衰老标志物堆积，但巧妙避开了细胞凋亡途径。

该模型成功模拟了老年心脏组织的典型病理特征，包括收缩力下降和钙处理异常。相较于传统基因编辑或长期培养的衰老诱导方法，这种化学诱导方案仅需1周即可获得稳定衰老表型，效率提升达80%。这些携带人类遗传背景的衰老心肌细胞，为筛选抗衰老药物和探究CVDs个体化治疗方案提供了理想平台，尤其适用于研究二甲双胍等已知抗衰老化合物的分子机制。