《Small Science》：A Biomimetic 3D Human Skeletal Muscle Microtissue for Modeling Biological and Functional Hallmarks of Aging
编辑推荐：
骨骼肌（skeletal muscle）是人体最大的器官之一，在运动、代谢和内分泌调节中发挥核心作用。全球人口老龄化凸显了理解骨骼肌衰老的必要性，而这一研究进程受到以下瓶颈的制约：缺乏能够重现衰老人类肌肉生物学与功能特征的体外模型，以及人类与动物模型之间的差异
骨骼肌（skeletal muscle）是人体最大的器官之一，在运动、代谢和内分泌调节中发挥核心作用。全球人口老龄化凸显了理解骨骼肌衰老的必要性，而这一研究进程受到以下瓶颈的制约：缺乏能够重现衰老人类肌肉生物学与功能特征的体外模型，以及人类与动物模型之间的差异。在此，研究人员提出了一种利用人类原代骨骼肌细胞（human primary skeletal muscle cells, SkMCs）包埋于骨骼肌来源的脱细胞细胞外基质（decellularized extracellular matrix, dECM）支架中的3D仿生衰老骨骼肌模型。由衰老和年轻SkMCs构建的3D构建体在结构、分子、线粒体、钙处理和收缩功能读数方面进行了系统评估。与年轻构建体相比，衰老构建体重现了多种衰老相关的生物学和功能表型，包括较小的肌小管（myotubes）、肌源性和炎症标志物表达改变、线粒体改变、钙响应延迟以及收缩力减弱。这一人类相关平台能够同时评估肌肉衰老的生物学和功能方面，并可能作为研究年龄相关肌肉疾病机制和筛选治疗方法的转化工具。该模型与《FDA现代化法案2.0》（FDA Modernization Act 2.0）相符——该法案认可体外人类系统可作为动物试验的替代方案——从而强调了该模型的实际应用价值。
骨骼肌是人体最大的器官之一，在运动、代谢和内分泌调节中发挥核心作用。全球老龄化使骨骼肌衰老研究愈发紧迫，但现有体外模型难以同时重现衰老肌肉的生物学与功能特征，且动物模型与人类存在物种差异，导致许多针对肌少症（sarcopenia）的药物临床试验失败。因此，亟需建立人类相关的3D体外模型。
研究人员利用年轻（17岁男性）和老年（68岁男性）供体的人原代骨骼肌细胞（SkMCs），包埋在猪骨骼肌来源脱细胞细胞外基质（dECM）中，在3D打印PCL锚上构建仿生微组织，并系统比较老年构建体（ASC）与年轻构建体（YSC）。结果显示ASC重现了衰老肌肉的形态学、分子、线粒体、钙信号和收缩功能等多个标志。该模型符合FDA现代化法案2.0，可作为药物筛选和机制研究平台。
关键技术方法包括：使用来自Cook MyoSite公司的年轻（17岁男性）和老年（68岁男性）原代人类SkMCs；制备猪骨骼肌来源dECM作为支架；结合3D打印PCL锚提供单轴张力；动态分化培养2周。评估手段包括免疫荧光染色、Western blot、实时PCR、MitoTracker Red CMXRos染色、GCaMP6钙成像和电刺激收缩力测量。
结果部分：
3.1 衰老SkMC表现出衰老相关表型：通过流式细胞术检测到老年细胞活性氧（ROS）水平高1.5倍、脂褐素高1.3倍；分化后肌管更细短，MYH1表达显著降低，MyoD在晚期仍持续表达而Myogenin降低，提示肌源分化程序延迟。
3.2 dECM基3D骨骼肌构建体的制备：F-actin和肌节α-辅肌动蛋白免疫染色显示肌管排列有序并形成横纹肌节，表明PCL锚定和dECM支架支持组织成熟。
3.3 老年SkMC构建体重现年龄相关的肌源性和炎症微环境：CCK-8显示ASC增殖活性较低但活死染色证实活力未受影响；ASC肌管宽度较小（Y
