综述：iPSC来源心肌细胞构建功能化心脏组织的工程进展：构建策略与应用

　　这篇综述系统阐述了人诱导多能干细胞（iPSC-CMs）在工程化心脏组织（ECT）构建中的前沿进展，涵盖细胞分化、支架/无支架生物制造技术，及其在心脏芯片（heart-on-a-chip）和心肌补片中的应用，同时剖析了细胞成熟度不足、血管化缺失等关键挑战，为心血管疾病建模与再生治疗提供了跨学科解决方案。

　　

分化自不同体细胞来源的iPSC-CMs

诱导多能干细胞（iPSC）可通过重编程外周血、皮肤等体细胞获得，其分化的心肌细胞（iPSC-CMs）虽保留胎儿样表型（如无序肌节、缺乏T小管），但通过微流体系统、机械载荷等策略可促进成熟，为ECT构建提供个性化细胞来源。

iPSC-CMs基ECT的工程策略

基于支架的胶原/水凝胶技术可模拟心肌ECM微环境，而无支架技术通过细胞自组装形成球状体；生物打印则实现心肌纤维的螺旋各向异性排布。其中，电刺激与动态培养能显著增强细胞电机械耦合，但仿生脉管系统的整合仍是技术瓶颈。

iPSC-CMs基ECT的应用

心脏芯片系统通过集成微电极与流体控制，成功模拟心律失常和药物反应；而搭载iPSC-CMs的可注射水凝胶补片在动物模型中显示梗死区收缩功能改善。值得注意的是，基于CRISPR编辑的疾病特异性iPSC-CMs能精准再现肥厚型心肌病表型。

挑战与前景

iPSC-CMs的代谢转换（糖酵解→氧化磷酸化）不足和移植后电机械失同步制约临床转化。新兴的导电纳米支架与器官芯片联用技术，或可突破尺度限制，推动ECT向全心脏仿生迈进。

结论

融合干细胞生物学与生物材料学的ECT技术，正逐步跨越从体外模型到临床治疗的鸿沟，其发展轨迹将重塑心血管研究的范式。