成纖維細胞的研究可能會導致電子起搏器植入的替代品

約翰霍普金斯大學的科學家在豚鼠實驗中，融合了常見的結締組織細胞，肺與心臟肌肉細胞創造一種安全，有效的生物心臟起搏器，其細胞能火自己和自然調節的肌肉有節奏的跳動。

“這與成纖維細胞的工作鋪平了電子起搏器植入的替代方式，說：”愛德華 Marbán，醫學博士，哲學博士，教授，在霍普金斯大學心臟研究所的首席心髒病學。 “這樣的”biopacemaker“是一個為患者感染的風險太高或潛在的重要選項身體太小，無法容納的機械心臟起搏器。”

兩個微小的電化學“起搏細胞的”套會引起心臟的正常節律刺激其他細胞，在某些序列的合同。當這些起搏細胞受損或死亡，並已植入步行者，每年可以容忍他們為大約 25萬美國人救生潛在致命性心律失常發生。

霍普金斯大學的研究結果，將提交11月16日在美國心臟協會的年度科學會議在達拉斯之間的幾種方法，科學家們正在開發 biopacemakers。是什麼讓霍普金斯大學的方法中脫穎而出，說熙哲趙，博士，博士後心髒病在霍普金斯大學的研究員，是遍及全身，甚至在皮膚成纖維細胞。 “他們增殖和生長快，融合心臟肌肉，形成非常穩定的細胞，因此，我們的方法似乎是最安全和最方便的的迄今，”他說。

使用其他biopacemaker技術，趙注​​意到，作為基因治療的腺病毒攜帶的心臟起搏基因，或利用基因和幹細胞治療的組合，可能會導致心臟的炎症或細胞生長失控，引起心律失常，而不是阻止他們。

“這是非常困難的，引導形成正是需要一種細胞的幹細胞，但不能因此與成纖維細胞，”他說。

在他的豚鼠研究，趙，一起在霍普金斯大學的人，成功地結合了常規心臟肌肉細胞取自動物的肺成纖維細胞沒有起搏能力。加入HCN1，一個基因被改變成纖維細胞鉀離子通道，和另一種基因代碼，如果產生電信號的蛋白質，叫做心臟起搏器渠道。這樣的渠道，允許電信號，離子，傳遞和細胞的蛋白質結構。

細胞融合三分鐘之內，表明形成自己的鉀離子通道的跡象，並開始產生他們自己的電流，很像一個自然心臟的起搏細胞。效果持續了至少兩個星期。該小組還融合與控制，尚未轉基因成纖維細胞的心臟肌肉細胞，但沒有開發起搏器活動。

霍普金斯大學 biopacemaker的後續組織的分析表明，肌肉細胞已經納入到自己的細胞質起搏基因（細胞內的膜，但細胞核外的材料）和能產生電流，有效地轉化為起搏細胞。事實上，如果有人表示，只有在biopacemaker細胞 - 而不是在心臟肌肉細胞單獨或與控制成纖維細胞的心臟肌肉細胞融合。

在第二個實驗，改變基因的成纖維細胞注射到動物的心臟 - 化學已放緩 - 融合與心臟肌肉細胞和心臟率近一半正常的水平翻了兩番。記錄的心電活動而進行的試驗表明，心臟起搏器通道的成纖維細胞，與心臟肌肉融合後，幫助指導心跳，而控制成纖維細胞注入到其他豚鼠的心，顯示沒有電活動的增加。

“這些動物的心臟率分別率領一個關機，但接手的biopacemakers，”趙說。這些細胞翻了兩番動物的心臟率，從一拍兩個每秒心跳每兩秒鐘。 “這表明，融合細胞能自發燃燒，起搏細胞的標誌。”

雖然電子心臟起搏器的工作，他們的局限性，注意到趙。必須定期更換設備的電池，一個永久性的導管必須在胸部植入心臟起搏器以允許訪問，並進行電流的二極管，必須嵌入心臟，造成感染的風險。

在另一個實驗中，虞姬Kashiwakura霍普金斯大學的心髒病學研究員，博士率領，霍普金斯大學的研究小組發現，肌肉細胞替代鉀離子通道可以轉換為起搏離子通道，可以保護心臟從備份的機制引發的拒絕 biopacemaker。

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