中國科技網(wǎng)訊 據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)12月17日（北京時間）報道，美國希達(dá)思西奈心臟研究所的科研人員通過注入單個Tbx18基因，對普通心臟細(xì)胞進(jìn)行重新編程，使其成為了高度專業(yè)化的“生物起搏器”。相關(guān)研究報告發(fā)表在當(dāng)日的《自然·生物技術(shù)》雜志網(wǎng)絡(luò)版上。

雖然之前的研究已制成原始的生物起搏器，但此次研究卻首次展示了單個基因能直接將心肌細(xì)胞重編成專門的起搏細(xì)胞。新細(xì)胞能自發(fā)生成電脈沖，與天然起搏細(xì)胞無異。

起搏細(xì)胞產(chǎn)生的電活動，能夠在規(guī)律的模式下蔓延至其他心臟細(xì)胞，形成有節(jié)奏的肌肉收縮。這些細(xì)胞一旦出錯，心臟跳動就會出現(xiàn)不規(guī)律的現(xiàn)象。通常情況下，接受心臟手術(shù)的患者會將電子起搏器看作自身存活的唯一選擇。而研究人員表示，成功構(gòu)建生物起搏器是他們10年研究的大成，其可成為電子起搏器的替代選擇。

心跳源于竇房結(jié)（SAN），其位于右心房外膜上，起搏細(xì)胞也聚集于此。在100億心臟細(xì)胞中，只有不到1萬為起搏細(xì)胞，其也常被稱為SAN細(xì)胞。研究人員使用設(shè)計過的病毒來攜帶單個Tbx18基因，這在胚胎起搏細(xì)胞的發(fā)展中發(fā)揮了重要作用。一旦經(jīng)由Tbx18基因重新編程，就會形成新的起搏細(xì)胞，即誘導(dǎo)SAN細(xì)胞或是iSAN細(xì)胞。無論是在細(xì)胞重編過程中還是基于豚鼠的應(yīng)用，新細(xì)胞都呈現(xiàn)出所有天然起搏細(xì)胞應(yīng)有的關(guān)鍵特征，并保持了與SAN類似的特性，即使是在Tbx18基因的效用褪盡之后。

此前研究生成的新的起搏細(xì)胞也能使心肌細(xì)胞自發(fā)舒張收縮，但改進(jìn)過的細(xì)胞更接近普通肌肉細(xì)胞，而非起搏細(xì)胞。其他由胚胎干細(xì)胞獲取起搏細(xì)胞的途徑則存在著因污染形成癌細(xì)胞的風(fēng)險。而最新的研究采取了十分簡單的方式，就制成了與天然起搏細(xì)胞十分近似的起搏細(xì)胞，同時無需擔(dān)心罹患癌癥的風(fēng)險。

如果之后的研究確認(rèn)并支持對于起搏細(xì)胞的科研發(fā)現(xiàn)，科學(xué)家將通過把Tbx18基因注入病患心臟或先在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)制成起搏細(xì)胞，再將其植入病患心臟內(nèi)兩種方式開展治療。但仍需進(jìn)行額外的安全測試和效用檢測，才能進(jìn)入人體臨床試驗(yàn)階段。（記者 張巍巍）