(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210646594.8 (22)申请日 2022.06.08 (71)申请人 上海市口腔医院 （上海市口腔健康 中心） 地址 200000 上海市黄浦区北京东路3 56号 (72)发明人 刘月华　李娇　刘婷姣　 (74)专利代理 机构 上海科盛知识产权代理有限 公司 312 25 专利代理师 褚明伟 (51)Int.Cl. C12N 5/071(2010.01) C12N 5/077(2010.01) C12Q 1/02(2006.01) C12M 3/00(2006.01) C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 一种血管化肌肉模型及其制备与应用 (57)摘要 本发明涉及肌肉芯片技术领域， 尤其是涉及 一种血管化肌肉模型及其制备与应用。 本发明首 先将成肌细胞、 内皮细胞、 细胞培养液和细胞外 基质的替代物混匀得到混悬液； 然后将混悬液置 于预处理的肌肉芯片中诱导分化得到血管化肌 肉模型。 本发 明实现将肌肉和血管在芯片中共培 养， 更加仿生肌肉微环境， 使得形成的组织无论 从形态结构到关键生理功能均与体内更相似， 可 以更有效的应用于肌肉损伤相关疾病的基础研 究和临床药物筛选中， 使所获得的研究结果更准 确可靠。 本发 明制备得到的血管化肌肉模型可以 广泛应用于肌肉相关疾病的基础研究和药物评 价体系。 权利要求书1页 说明书6页 附图7页 CN 114990050 A 2022.09.02 CN 114990050 A 1.一种血 管化肌肉模型的制备 方法， 其特 征在于， 包括以下步骤： (1)将成肌细胞、 内皮细胞、 细胞培 养液和细胞外基质的替代 物混匀得到混悬 液； (2)将步骤(1)制备得到的混悬液置于预处理的肌肉芯片中诱导分化得到血管化肌肉 模型。 2.根据权利要求1所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所 述细胞培 养液为体积分数为10％FBS和1％E CGS的培养基。 3.根据权利要求1所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 所 述细胞外基质的替代 物包括Mat rigel胶、 fibri nogen、 凝血酶和抑肽酶。 4.根据权利要求3所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 步骤(1)中， 成 肌细胞、 内皮细胞、 细胞培养液、 Matrigel胶、 fibrinogen、 凝血酶和抑肽 酶的用量比为7.5 ×105个： 16‑18 μL： 10 μL： 10 μg： 0.0 5U： 0.08 μg。 5.根据权利要求4所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 成肌细胞、 内 皮细胞的个数比为3 ‑6： 1。 6.根据权利要求1所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 所 述预处理为将肌肉芯片浸 入 F‑127中以防止细胞粘附， 静置后吸干 。 7.根据权利要求6所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 所述 F‑127的体积分数为0.2％ ‑2％。 8.根据权利要求1所述的一种血管化肌肉模型的制备方法， 其特征在于， 步骤(2)中， 诱 导分化过程中， 诱 导分化时间为7 ‑14天。 9.一种通过权利要求1 ‑8任一所述方法制备 得到的血 管化肌肉模型。 10.一种如权利要求9所述的血管化肌肉模型在肌肉相关疾病的基础研究和药物评价 体系中的应用。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114990050 A 2一种血管化肌肉模型及其制备与应用 技术领域 [0001]本发明涉及肌肉芯片技术领域， 尤其是涉及一种血管化肌肉模型及其制备与应 用。 背景技术 [0002]骨骼肌是人体最丰富的肌肉类型， 约占人体体重的40％， 其主要功能是产生收缩 力， 使得人们可以自由呼吸和运动等等。 因此， 骨骼肌对人类健康至 关重要。 在病理条件下， 许多疾病都伴随着肌肉功能障碍， 如杜氏肌肉萎缩症、 幼年肌皮炎、 重症肌无力、 肌营养不 良和阻塞性睡眠呼吸暂停低通气综合征等等。 探索发病机制、 评估药物疗效是治疗肌肉损 伤相关疾病的关键。 然而目前， 传统上临床上新药的发现、 开 发和毒性分析多基于2D细胞培 养和小动物模型来进行临床前试验的， 但只有11.8 ％进入临床试验的药物获得批准， 导致 新批准药物的平均成本为25亿美元。 这种低疗效的部 分原因是动物疾病模型不能真正复制 人类疾病， 以及动物和人之间药物反应和毒性的差异。 这就需要我们研发更有效的人仿生 肌肉模型， 从而加速这 一领域的快速发展。 [0003]人器官芯片堪称将医药、 微流控、 组织工程和细胞重编程/转分化四大高新领域的 重要集成， 无论在推进疾病体外模型的发展， 药物筛选和评价领域具有重要的应用价值。 器 官芯片的核心是体外构建器官 的核心组织结构， 实现器官 的关键生理功能。 骨骼肌的核心 成分是肌纤维(肌细胞)， 并有多根毛细血管与肌纤维相伴行， 所以说肌肉是高度血管化的 组织。 生理上， 血管不仅仅为肌肉组织提供氧气， 支持肌肉收缩， 它还可与邻近细胞相互作 用来调节骨骼肌微环境稳态。 如内皮细胞(Endothelial  cells,ECs)可与周围细胞相互作 用， 通过分泌一系 列生长因子， 如 胰岛素样生长因子1、 肝细胞生长因子、 碱性成纤维细胞生 长因子和血管内皮生长因子等来促进肌生成和血管新生。 然而， 目前研究人员 在肌肉芯片 的搭建过程中， 更多关注了肌纤维本身， 往往忽略了血管对维持肌肉收缩、 调节肌肉微环 境 稳态所发挥的重要作用。 发明内容 [0004]为了解决上述问题， 本发明的目的是提供一种血管化肌肉模型及其制 备与应用。 本发明首先将成肌细胞、 内皮细胞、 细胞培养液和细胞外基质的替代物混匀得到 混悬液； 然 后将混悬液置于预 处理的肌肉芯片中诱导分化得到血管化肌肉模型。 本发明实现将肌肉和 血管在芯片 中共培养， 更加仿生肌肉微环境， 使得形成的组织无论从形态结构到关键生理 功能均与体内更相似， 可以更有效的应用于肌肉损伤相关疾病的基础研究和临床药物筛选 中， 使所获得 的研究结果更准确可靠。 本发明制备得到的血管化肌肉模型可以广泛应用于 肌肉相关疾病的基础研究和药物评价体系。 [0005]本发明的目的可以通过以下技 术方案来实现： [0006]本发明的第一个目的是提供一种血 管化肌肉模型的制备 方法， 包括以下步骤： [0007](1)将成肌细胞、 内皮细胞、 细胞培 养液和细胞外基质的替代 物混匀得到混悬 液；说　明　书 1/6 页 3 CN 114990050 A 3