构建生物心脏起搏器的种子细胞的研究进展

随着基因工程、干细胞、组织工程、再生医学等领域的深入研究,使用细胞移植、组织工程方法构建生物心脏起搏器有望成为今后的发展方向。这些方法的基础和关键是找到理想的种子细胞。目前,用于构建生物心脏起搏器的种子细胞有成体细胞和干细胞。本文就构建生物心脏起搏器的种子细胞的研究进展进行综述。

超极化激活的环核苷酸门控的离子通道与生物心脏起搏器构建

超极化激活的环核苷酸门控的离子通道(HCN)是心脏的起搏基因,负责心脏起搏节律的产生和调控,该基因的遗传缺陷可以导致某些先天性的窦房结功能紊乱。近年来构建生物心脏起搏器治疗窦房结功能紊乱的研究十分活跃,涉及到基因和细胞治疗的各个方面。其中利用HCN来构建起搏器是该领域研究的热点,包括直接发送HCN治疗、间充质干细胞运送HCN治疗、工程化HCN构建生物心脏起搏器协同电子起搏器治疗三个方面的研究。

让生物起搏梦想照进现实——再建心脏房室传导的策略思考

完全性房室传导阻滞是各种心脏病的重要并发症,生物心脏起搏是近年来其治疗研究的热点。本文通过分析目前生物起搏的临床应用所面临的瓶颈和问题,结合笔者的研究实践,就再建心脏房室传导通路这一课题提出如下思考:(1)组织工程化心传导束(ECT)是生物起搏治疗房室传导阻滞策略中一种较为理想的方式;(2)非基因改造成体干细胞诱导为起搏细胞或传导细胞,能够使生物起搏和ECT治疗房室传导阻滞的临床推广应用变得容易;(3)采用ECT实现生理性房室传导及临床应用,必须对其进行传导速度调控;(4)须围绕"ECT组织细胞类型及缝隙连接蛋白表达"这一关键点,设计传导速度调控的可行性方案。相信随着ECT研究工作的深入开展,ECT必将对生物起搏治疗的临床转化产生重要影响。

干细胞与生物起搏

目前临床治疗严重心动过缓的主要措施是植入电子起搏器,越发追求多元化、自动化、生理化,但是存在很多局限性,如电池寿命有限、心脏永久性植入导管、不受神经体液因素调节等。于是构建一种"生物起搏器"应运而生。干细胞移植心脏生物起搏即诱导干细胞分化成具有起搏和传导功能的细胞,重建心脏的起搏和传导功能,对受损的自律性节律点或特殊传导系统的细胞进行修复或替代,弥补窦房结或房室结功能不足,改善病人生存状况,干细胞与心脏生物起搏已经成为研究热点。

HCN转染骨髓间充质干细胞构建生物起搏器的研究进展

超极化激活环核苷酸门控通道(HCN)是目前基因治疗心律失常的研究热点。心脏生物起搏即利用生物学及其相关技术,修复或替代受损的自律性节律点和(或)特殊传导系统,使心脏的起搏和传导功能得以恢复。心脏生物起搏器应用于临床仍面临许多问题,但是随着分子生物学和基因工程技术的发展,心脏生物起搏器必将造福于人类。

基因生物起搏研究近况

随着基因组计划研究的不断深入,分子生物学得到了飞速发展,同时也为心脏生物起搏提供了依据和发展空间,现就基因治疗在心脏生物起搏中的研究作一综述。

以诱导多潜能干细胞为模型构建生物起搏器的研究现状

为克服传统电子起搏器的弊端,电生理医生们试图用具有生理功能的窦房结样细胞来替代电子起搏器的植入。最早的研究是在工作心肌细胞中过表达起搏相关基因HCN1-4,从而获得诱导的窦房结样细胞。随着基因工程、干细胞技术等领域的深入研究,使用细胞移植、

干细胞与生物起搏的研究进展

综述干细胞与生物起搏相关的研究进展。“心脏生物起搏”已成为探究缓慢性心律失常治疗的新方向。心脏生物起搏是指利用细胞分子生物学及其相关技术,对机体受损的自律性节律点或特殊传导系统的细胞进行修复或替代,从而构建“生物起搏器”,得以恢复心脏的起搏和传导功能,并从心脏生理功能和人体适应性的角度,避免了传统电子起搏器的缺陷和严重并发症,是迈向基于自体干细胞更理想的疗法。

干细胞移植与心脏生物起搏

干细胞是一类具有高度自我复制和多向分化潜能的细胞,特定条件下干细胞可分化成具有自律性和传导性的细胞。心脏生物起搏即利用生物学及其相关技术,修复或替代受损的自律性节律点和/或特殊传导系统,使心脏的起搏和传导功能得以恢复。干细胞移植心脏生物起搏即诱导干细胞分化成具有起搏和传导功能的细胞,重建心脏的起搏和传导功能。研究干细胞移植实现心脏生物起搏,治疗缓慢型心律失常已成为研究热点。

人超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4基因重组腺病毒构建心脏生物起搏的实验研究

目的 对心肌细胞标记分子和与起搏活动相关的人超极化激活环核苷酸门控阳离子通道4（hHCN4）的表达进行检测,并进行细胞电生理学研究.方法 将20只成年新西兰大白兔分为对照组（10只）和实验组（10只）,对照组经心外膜注射腺病毒至左心室心尖部,实验组则注射hHCN4重组腺病毒.术后3d内每天描记两组大白兔体表心电图,术后第7天分离颈部双侧迷走神经干并进行双侧或单侧电刺激,以标测电极在心尖部进行起搏（刺激脉宽2～4 ms,刺激电压5～8V,刺激频率20 ～ 30次/s）,并记录同步肢体6导联心电图.免疫荧光检测两组大白兔心脏组织和实验组大白兔肝、肾、肺组织的hHCN4表达.膜片钳记录实验组大白兔基因转染后心尖部心肌单细胞动作电位起搏相关离子流If和LCa.结果 术后3d内心电图都没有记录到两组大白兔的室性心律失常事件.在术后第7天进行颈部迷走神经干电刺激时,实验组大白兔室性逸搏节律的频率明显快于对照组[（60±8）次/min比（42±6）次/min,P＜0.05],其室性逸搏节律起源于注射部位附近.实验组大白兔注射局部的心脏组织较对照组hHCN4蛋白表达明显增强,其肝、肾、肺组织未检测到该蛋白的表达.膜片钳记录到实验组大白兔基因转染后心尖部心肌单细胞存在起搏电流If和LCa.结论 hHCN4导入心肌可以使通道蛋白在局部过度表达,提高室性异位起搏点的频率.

超极化激活环化核苷酸门控通道2基因转染后293T细胞中目的基因的表达

背景:研究证实超极化激活环化核苷酸门控通道电流在调控心脏的自发搏动中起着非常重要的作用。目的:观察超极化激活环化核苷酸门控通道2基因重组质粒转染后293T细胞中目的基因在核酸和蛋白质水平的表达。方法:采用脂质体转染试剂Lipofectamine2000将含全长超极化激活环化核苷酸门控通道2基因的质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP转染至293T细胞中。结果与结论:用脂质体转染试剂Lipofectamine2000成功地将质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP转染至293T细胞中。反转录PCR定性地检测到在100-250bp处可见高度特异DNA的条带,与携带超极化激活环化核苷酸门控通道2基因的质粒扩增出的片段位置相同。经过RT-PCR、Western-blot方法检测提示超极化激活环化核苷酸门控通道2基因在mRNA和蛋白水平都有高表达。表明质粒CMV-hHCN2-3xHA-IRES-EGFP成功转染后的293T细胞中超极化激活环化核苷酸门控通道2基因可以在核酸和蛋白水平表达。

对窦房结起搏功能的新认识

近年来,关于窦房结起搏功能的电生理机制和窦房结疾病起搏治疗的研究取得了诸多进展。目前对窦房结的起搏功能以"钙钟学说"(Calcium Clock,肌浆网的自动钙释放)和"膜钟学说"(Membrane Clock,膜离子通道的周期性激活与失活)及二者的协同作用来解释;各个国家对窦房结疾病的起搏治疗也发布了最新的指南,而对生物心脏起搏的研究更是如火如荼。本述评将对窦房结起搏机制的现代学说和窦房结疾病起搏治疗的现状进行概述。